图2在室温下(t = 300k),在正骨catio 3中(110)型DWS的结构和极性特性。(a)(110)dw的几何图形和在catio 3的正栓相中的几何学和方向的草图。(b)是由两个平行DWs组成的三明治模型,具有反平行DW极向量(绿色箭头)。DW内部的铁弹性双角和最大极化为C.A.0.52和2.4c/cm -2。插图(b)是通过透射电子显微镜(TEM)获得的DW内部的极向量[16]。X-Y,X-Z和Y-Z(双壁平面)平面内DW极化的局部细节显示在(C-D),(E-F)和(G-H)中。绿色和红色箭头是与图相对应的奇数甚至层的极性向量。1(d)。小极化倾斜存在于X-Y和X-Z平面内,而在双壁(Y-Z)内发现了相对较大的倾斜度。由于全球倒置中心对称性的保护,附近双壁的总体极化向量取消了。极性向量箭头被放大150倍以进行澄清。
通过利用铁电/铁弹性切换,在压电传感器中提高了提高功率输出和能量密度。但是,一个问题是,稳定的工作周期通常不能仅由压力驱动。通过在部分螺旋的铁电中使用内部偏置场来解决此问题:材料状态的设计使得压力驱动机械加载过程中的铁弹性切换,而残留场在卸载过程中恢复了极化状态。但是,尽管已验证了此方法,但尚未系统地探索具有最佳性能的工程材料状态的设备。在这项工作中,使用部分固定(预先pol的)铁电中的内部偏置场来指导极化开关,从而产生有效的能量收集循环。设备在1-20 Hz的频率范围内进行了测试和优化,并系统地探索了制造过程中预拆平程度对能量收集性能的影响。发现,将铁电陶瓷预先固定到约25%的完全悬垂状态中会导致一种设备,该设备可以在20 Hz处产生大约26 mW cm-3的活性材料的功率密度,先前工作的改善和比常规PiezoeColectrics的高度提前的命令。但是,最大化功率密度可能会导致残余压力,在准备过程中或服务过程中会损害设备的危害。研究了制造成功率与预拆平水平之间的关系,这表明较高的预拆平程度与较高的存活率相关。这为能量转换与设备鲁棒性平衡提供了基础。
