交叉率,k hop = 1 2 | ˙ q | e − βU ( q ∗ ) R q ∗ ∞ dqe − βU ( q ) ,其中 q 是公式单位的偶极矩,
手性是一种基本的不对称性质,用来描述可与其镜像区分开来的系统,它仍然是现代科学关注的焦点 1 – 4 ,手性材料有多种应用 5 – 8 。手性拓扑结构为新一代手性材料奠定了基础,其中手性扩展到纳米和微米尺度。在胆甾型液晶中观察到了非均匀手性态、螺旋、蓝色和扭曲晶界 (TGB) 相 9、10 。Skyrmion 是矢量序参数(如磁化强度或极化密度)的手性结构,由于其在信息技术中的潜在应用,在过去十年中在磁性材料中引起了相当大的关注 11 – 13。然而,这些材料的一个显着特征是特定的非手性对称性,这种对称性由胆甾体中的非镜像对称分子或磁性系统中的反对称自旋交换所具有,从而导致 Dzyaloshinskii-Moriya 自旋相互作用。最近,据报道,将承载 skyrmion 的磁体类型扩展到没有 Dzyaloshinskii-Moriya 自旋相互作用的系统14,15。然而,在这些系统中调整 skyrmion 手性的可能性仍是一个悬而未决的问题。虽然铁电材料中不存在预定义的手性对称性,但最近发现它们具有丰富的手性拓扑激发,包括布洛赫畴壁16-19,具有 skyrmion 结构的无芯涡旋20-22,单个 skyrmion 23,24,skyrmion 晶格 25 和 Hopfion 26。铁电体的一个显著特征是,当去极化电荷 ρ = ∇⋅ P 重排以降低它们的相互作用能时,由于限制和去极化效应的特定相互作用导致自发对称性破缺,从而出现手性,导致极化发生手性扭曲。重要的是,不同的手性(“左”态和“右”态)在能量上是简并的,因此可以互相切换。然而,执行这种手性切换是一项挑战,因为可以作为控制参数的基本场具有非手性性质。我们发现,由于去极化效应会导致大量拓扑激发,因此铁电纳米点可以提供丰富的相图,并且我们证明铁电纳米点包含极化 skyr-mions。特别是,我们设计了一个系统,其中可以通过施加电场来实现相反手性之间的受控切换。
− − 是一个基于 Landau-Ginzburg-Devonshire (LGD) 理论计算铁电单晶和薄膜热力学单畴平衡态及其特性的程序。利用 SymPy 库的符号操作,可以求解控制方程以及适当的边界条件,从而快速最小化晶体的自由能。利用流行的差分进化算法,通过适当的混合,可以轻松生成多个相图,例如块体单晶的压力-温度相图和单畴薄膜系统的常见应变-温度相图。此外,可以同时计算稳定铁电相的多种材料特性,包括介电、压电和电热特性。对薄膜和单晶系统进行了验证研究,以测试开源程序的有效性和能力。
1 西安交通大学微电子学院和材料力学行为国家重点实验室,西安 710049,中国 2 沈阳材料科学国家实验室,中国科学院金属研究所,沈阳市文化路 72 号,110016,中国 3 西安交通大学材料科学与工程学院材料力学行为国家重点实验室,西安 710049,中国 4 西安交通大学电子与信息工程学院电子材料研究实验室,西安 710049,中国 5 Ernst Ruska 电子显微镜和光谱中心,Jᅵlich 研究中心,D-52425 Jᅵlich,德国 6 阿肯色大学物理系和纳米科学与工程研究所,阿肯色州费耶特维尔 72701,美国(日期:2020 年 2 月 9 日)
极化和铁电转变温度之间的关系 ( 5 ) – 即它们可能不是软模式铁电体;(ii) 实现铁电性的新物理机制几乎肯定会带来不同的物理缩放趋势表现和不同的温度、压力和时间特性依赖性;(iii) 这些材料可以在室温或接近室温下加工,具有稳健的特性响应,在某些情况下(例如、Al 1-x B x N)为 40
铁电纤锌矿具有彻底改变现代微电子学的潜力,因为它们很容易与多种主流半导体平台集成。然而,为了与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 电子产品兼容,需要大幅降低反转其极化方向和解锁电子和光学功能所需的电场。为了了解这一过程,我们用扫描透射电子显微镜在原子尺度上观察并量化了代表性铁电纤锌矿 (Al 0.94 B 0.06 N) 的实时极化切换。分析揭示了一种极化反转模型,其中纤锌矿基面中褶皱的铝/氮化硼环逐渐变平并采用瞬态非极性几何结构。独立的第一性原理模拟揭示了通过反极性相的反转过程的细节和能量。该模型和局部机械理解是这种新兴材料类别的属性工程工作的关键初始步骤。B
摘要 本出版物研究了新型压电材料在振动飞机结构上的能量收集应用。这些材料与传统的压电换能器材料(如压电陶瓷)相比具有显著的优势。特别是,木质材料形式的生物材料和辐照交联聚丙烯形式的铁电驻极体是研究的对象。两种材料都显示了机械和机电性能方面的材料特性。对于木质材料,使用压缩试验,因为材料具有承重性能。铁电驻极体具有高柔顺性,因此在拉伸试验中研究了材料特性,并在四点弯曲试验中研究了其粘在动态弯曲表面上的行为。此外,还介绍了铁电驻极体材料模型的 FE 模型,并通过实验结果进行了验证。给出了两种材料不同概念的功率输出估计。
用于负电容场效应晶体管的缺氧无唤醒 La 掺杂 HfO2 铁电体的水性制备方法 / Pujar, Pavan;Cho, Haewon;Kim, Young-Hoon;Zagni, Nicolo;Oh, Jeonghyeon;Lee, Eunha;Gandla, Srinivas;Nukala, Pavan;Kim, Young-Min;Alam, Muhammad Ashraful;Kim, Sunkook。- 收录于:ACS NANO。- ISSN 1936-0851。- 17:19(2023),第 19076-19086 页。[10.1021/acsnano.3c04983]
摘要:介电陶瓷电容器具有功率密度高、充放电速度快、耐疲劳性能好、高温稳定性好等优点,被认为是全固态脉冲功率系统的有前途的材料。本文从化学改性、宏微观结构设计和电性能优化的角度研究了线性介电体、弛豫铁电体和反铁电体的储能性能,总结了铅基和/或无铅体系陶瓷块体和薄膜的研究进展。最后,提出了未来脉冲功率电容器储能陶瓷的发展前景。关键词:储能陶瓷;介电体;弛豫铁电体;反铁电体;脉冲功率电容器