鐵電材料中電卡效應的制冷原理
制冷是人們日常生活中必不可少的事情,從水果、蔬菜、肉類保鮮,到空調的使用,再到醫用方面的器官冷藏、核磁共振成像等,都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限,并且其排出的有機氣體,直接破壞嗅氧層,引起了溫室效應,對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻不容緩的任務。電卡效應(Electrocaloric Effect)是在極性材料中因外電場的改變從而導致極化狀態發生改變而產生的絕熱溫度或等溫熵的變化。由于電卡效應直接與極化強度的變化相關,因而強極性的鐵電材料能產生較大的電卡效應。對極性材料施加電場,材料中的電偶極子從無序變為有序,材料的熵減小,在絕熱條件下,多余的熵產生溫度的上升。移去電場,材料中的電偶極子從有序變為無序,材料的熵增加,在等溫條件下,材料從外界吸收熱量使能量守恒。或在絕熱條件下,不足的熵導致材料溫度的下降。 這就是電卡效應的制冷原理。對于一個理想的制冷循環,電場移去......閱讀全文
鐵電材料中電卡效應的制冷原理
制冷是人們日常生活中必不可少的事情,從水果、蔬菜、肉類保鮮,到空調的使用,再到醫用方面的器官冷藏、核磁共振成像等,都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限,并且其排出的有機氣體,直接破壞嗅氧層,引起了溫室效應,對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻不容緩
電卡效應的制冷原理
制冷是人們日常生活中必不可少的事情, 從水果、蔬菜、肉類保鮮, 到空調的使用, 再到醫用方面的器官冷藏、核磁共振成像等, 都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限, 并且其排出的有機氣體, 直接破壞嗅氧層, 引起了溫室效應, 對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式
鐵電材料中的大電卡效應的應用前景
制冷是人們日常生活中必不可少的事情, 從水果、蔬菜、肉類保鮮, 到空調的使用, 再到醫用方面的核磁共振成像等, 都需要制冷。普通的壓縮機制冷的方法已經差不多到了其極限, 并且其排出的有機氣體, 直接破壞嗅氧層, 引起了溫室效應, 對環境的破壞作用已越來越受到人們的重視。尋找新的制冷方式成為一項刻
Nature：我國科研團隊突破電卡制冷效應工程應用瓶頸
12月23日，上海交通大學機械與動力工程學院副教授錢小石、教授陳江平團隊，與物理學院、自然科學研究院特別研究員洪亮課題組、化學化工學院教授黃興溢課題組組成的跨學科交叉研究團隊，通過精巧設計分子缺陷調控弛豫鐵電材料，制備了一種極化高熵高分子，顯著提高低電場下的巨電卡效應，并首次將循環壽命提高至逾
鐵電材料中發現通量全閉合疇結構
記者日前從中國科學院金屬研究所獲悉，該所研究員馬秀良研究團隊與合作者在鐵電材料中發現通量全閉合疇結構，或讓鐵電材料實現超高密度信息存儲。 鐵電材料是指在外加電場的作用下，其電極化方向可以發生改變的一類材料，如鈦酸鉛、鈦酸鋇等材料。鐵電存儲器具有功耗小、讀寫速度快、壽命長與抗輻照能力強等優點，但
鐵電材料電滯回線的測量
測量鐵電材料電滯回線的方法通常有兩種：沖擊檢流計描點法和 Sawyer-Tower電路法。第二種方法可用超低頻示波器進行觀察以及用xy函數記錄儀進行記錄，簡便迅速，故人們常常采用。 采用Sawyer-Tower電路準靜態測試鐵電陶瓷材料電滯回線的測量原理圖（GB/T6426-1999）
鐵電材料電滯回線的測量
測量鐵電材料電滯回線的方法通常有兩種：沖擊檢流計描點法和 Sawyer-Tower電路法。第二種方法可用超低頻示波器進行觀察以及用xy函數記錄儀進行記錄，簡便迅速，故人們常常采用。 采用Sawyer-Tower電路準靜態測試鐵電陶瓷材料電滯回線的測量原理圖（GB/T6426-1999）如
鐵電反常光伏效應研究取得新進展
鐵電光伏是上世紀七十年代在研究鐵電材料的光電子學性質時發現的一種新的重要的物理效應。因與常規的p-n結型太陽能電池的光伏效應存在根本差別，這種現象常被稱為反常光伏效應或者體光伏效應。近年來，隨著人類社會對能源環境問題的持續關注，關于鐵電光伏效應的研究持續升溫。目前，關于鐵電光伏效應的物理機制已有
鐵電和反鐵電薄膜熱開關領域獲得重要進展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514756.shtm
科學家在鐵電材料中發現極化布洛赫點
近日，松山湖材料實驗室大灣區顯微科學與技術研究中心研究員馬秀良與合作者在鐵電材料中發現極化布洛赫點（Bloch point）。該發現是繼通量全閉合陣列、半子晶格、周期性電偶極子波之后，研究團隊在有關鐵電材料拓撲疇結構方面的又一項重要突破。相關成果在線發表于《自然-通訊》。布洛赫點是矢量場中的奇點，其
發現鐵電材料中室溫電極化斯格明子晶格
2015年，中國科學院金屬研究所研究員馬秀良、朱銀蓮和博士唐云龍等通過PbTiO3/SrTiO3鐵電多層膜的設計實施應變調控，發現鐵電材料中的通量全閉合疇結構并成功制備出由順時針和逆時針閉合結構交替排列所構成的大尺度周期性陣列(Science 2015)。該項工作發表后迅速激發了國際上關于新型鐵
什么是荷電效應
對于導電性能不好的樣品如半導體材料,絕緣體薄膜,在電子束的作用下,其表面會產生一定的負電荷積累,這就是俄歇電子能譜中的荷電效應.樣品表面荷電相當于給表面自由的俄歇電子增加了一定的額外電壓, 使得測得的俄歇動能比正常的要高.在俄歇電子能譜中,由于電子束的束流密度很高,樣品荷電是一個很嚴重的問題.有些導
什么是荷電效應
對于導電性能不好的樣品如半導體材料,絕緣體薄膜,在電子束的作用下,其表面會產生一定的負電荷積累,這就是俄歇電子能譜中的荷電效應.樣品表面荷電相當于給表面自由的俄歇電子增加了一定的額外電壓, 使得測得的俄歇動能比正常的要高.在俄歇電子能譜中,由于電子束的束流密度很高,樣品荷電是一個很嚴重的問題.有些導
什么是鐵電疇？
為什么鐵電體會有電滯回線？主要是因為鐵電體是由鐵電疇組成的。理想單疇鐵電單晶體中，晶體內部所有區域的自發極化P全部指向同一方向，整個晶體將在內外部空間建立起電場。那么周圍空間將儲存相當大的靜電能量，從能量角度來看，這種狀態是不穩定的。因此，晶體中鐵電相的自發極化總是會分裂成一系列極化方向不同的
什么是鐵電疇？
為什么鐵電體會有電滯回線？主要是因為鐵電體是由鐵電疇組成的。理想單疇鐵電單晶體中，晶體內部所有區域的自發極化P全部指向同一方向，整個晶體將在內外部空間建立起電場。那么周圍空間將儲存相當大的靜電能量，從能量角度來看，這種狀態是不穩定的。因此，晶體中鐵電相的自發極化總是會分裂成一系列極化方向不同的小區域
荷電效應的評價方法
在掃描電鏡(SEM)中,通過記錄和實時處理電子束輻照樣品過程中產生的吸收電流La,評價非導電樣品的荷電效應.對于非導電樣品,La的絕對值很小,且變化幅度很大,這是電荷在非導電樣品表面被捕獲、積累和釋放過程的直接反映.此外,La還可用來評價荷電補償(改變環境壓力、改變成像參數及對樣品表面進行導電處理)
荷電效應的評價方法
在掃描電鏡(SEM)中,通過記錄和實時處理電子束輻照樣品過程中產生的吸收電流La,評價非導電樣品的荷電效應.對于非導電樣品,La的絕對值很小,且變化幅度很大,這是電荷在非導電樣品表面被捕獲、積累和釋放過程的直接反映.此外,La還可用來評價荷電補償(改變環境壓力、改變成像參數及對樣品表面進行導電處理)
新型二維鐵電材料鐵電疇結構的調控研究獲進展
鐵電材料因具有穩定的自發極化，且在外加電場下具有可切換的極化特性，在非易失性存儲器、傳感器、場效應晶體管以及光學器件等方面具有廣闊的應用前景。與傳統的三維鐵電材料不同，二維范德華層狀鐵電材料表面沒有懸空鍵，這可降低表面能，有助于實現更小的器件尺寸。此外，傳統三維鐵電薄膜的外延生長需要合適的具有小
具有鐵電半導體光電效應的晶體材料研究獲進展
具有非中心對稱結構的極性光電功能晶體材料以自發極化為基礎，表現出優異的非線性光學、壓電、熱釋電和鐵電等光電性能。但只有結晶在10種極性點群的化合物才能夠產生極化效應，如何創新極性光電功能晶體材料的結構設計，利用基元協同實現偶極矩的排列一致、并在宏觀上組裝具有強極化特性的化合物來獲得具有優異光電性
寧波材料所在鐵電材料的光伏效應調控方面取得進展
光伏效應廣泛存在于BaTiO3、Pb(Zr,Ti)O3等鐵電材料中。由于較大的禁帶寬度，鐵電材料的光電轉換效率通常較低。新型鐵電材料BiFeO3因其禁帶寬度相對較窄，人們在這種材料中發現了明顯的光伏效應。相比單晶塊體和外延薄膜材料，多晶BiFeO3薄膜因其制備工藝簡單、成本低等因素在光
負離子發生器的噴筒電效應原理
此類負離子發生器，是根據噴筒電效應原理釋放負離子的。相關的研究發現，水滴是一個簡單的帶電系統，當水滴被機械性分裂后，其雙電層會發生分離，這個時候水滴外層的電子與空氣中的分子等相結合便形成了負離子。利用此原理獲得的負離子，一般粒徑較大，且活性非常之低，難以進行自然擴散。
有機鐵電薄膜材料的介紹
有機鐵電薄膜的制備方法包括溶膠－凝膠法、旋涂法(Spin-Coating)、分子束外延技術及Langmuir-Blod-get膜技術等。與傳統的無機材料相比，有機聚合物材料具有易彎曲、柔韌性好、易加工、成本低等優點而備受關注。作為一種新型的鐵電體，鐵電高分子聚合物的研究主要以聚偏氟乙烯(Poly
上海技物所等在鐵電隧道效應研究中取得進展
近日，中國科學院上海技術物理研究所研究員、中科院院士褚君浩以及研究員孟祥建課題組在鐵電量子隧穿效應研究中取得新進展。該課題組的王建祿博士與博士研究生田博博、趙曉林等對鐵電隧道結進行了系統研究，制備了聚偏氟乙烯聚合物(PVDF)材料的鐵電隧道結固態器件，發現了鐵電極化操控的直接量子隧穿效應。研究結
研究首次揭示冰的撓曲電效應
西安交通大學力化學耦合與智能介質實驗室及合作者通過實驗首次揭示了冰的撓曲電效應，并發現冰在約160K（開爾文）時發生表面鐵電相變。這一發現不僅為理解冰的本征物性提供了新視角，也為探索冰在自然帶電現象中的潛在作用開辟了新方向。近日，該研究成果發表在《自然-物理學》。冰是自然界中分布最廣泛的固體之一，由
他們借“點石成金”術讓電卡制冷效率提高近百倍
材料力學的應變工程被稱為業界的“點石成金”術，其重要手段之一就是通過脈沖激光沉積技術在某種襯底上外延生長另外一種薄膜材料，從而實現由晶胞結構失配而帶來的外延應變。國防科技大學與劍橋大學、北京科技大學、哥斯達黎加大學、格拉斯哥大學等國內外多所高校和研究機構合作，受“點石成金”術啟發，首次在先兆型鐵電體
電芬頓原理
目前應用于處理環境廢水的方法是傳統的處理方法，包括物理處理方法和化學處理方法。然而這些方法對于有毒性的、難降解污染物的處理效果是不明顯的，像是絲制品、噴涂過程、印染業和食品工藝中大量使用的合成染料。而且在使用過程中，這些有毒的染料，在氧化、羥基化或是其他化學反應作用下，還會形成一些副產物，也對生態和
神經電生理的原理
神經肌電生理學方法(electrophysiology method) 是用電生理儀器、微電極、電壓鉗(voltage clamp)及膜片鉗(patch clamp)技術等記錄或測定整體動物或離體器官組織、神經和細胞離子通道等的膜電位改變、傳導速度和離子通道的活動的方法。常用于在屏蔽干擾的環境中精確
電渦流原理的測厚儀
磁感應原理是利用測頭經過非鐵磁覆層而流入鐵基材的磁通大小來測定覆層厚度的，覆層愈厚，磁通愈小。由于是電子儀器，校準容易，可以實多種功能，擴大量程，提高精度，由于測試條件可降低許多，故比磁吸力式應用領域更廣。 當軟鐵芯上繞著線圈的測頭放在被測物上后，儀器自動輸出測試電流，磁通的大小影響到感應電動勢的
在鐵電基片PMNPT上生長出與塊材性質相當的FeRh合金薄膜
隨著人民生活水平的提高，制冷需求量急劇上漲，導致用于制冷的能耗大幅增加。傳統氣體壓縮制冷技術使用的工質破壞大氣臭氧層，加劇全球變暖。全球氣候巴黎公約頒布以來，尋找一種替代傳統氣體壓縮制冷的技術成為人們的迫切需求。基于磁熱效應的固態制冷技術具有節能環保的特點，有望成為傳統氣體壓縮制冷的替代技術。其
滑移鐵電：無限次讀寫不疲勞
近年新興的鐵電材料，因為具有超快的讀寫速度，斷電后數據不丟失，以及超低功耗和很好的抗輻射能力，越來越多被應用于衛星存儲器等復雜場景。但也因制造成本高、存儲密度低等劣勢，這種材料的商業發展前景頗為受限。其中的疲勞失效問題，則導致鐵電材料存儲器的讀寫次數僅為幾萬次。為此，中國科學院寧波材料技術與工程研究