来源:科学网7月26日,西湖大学理学院物理系特聘研究员刘仕团队在《物理评论快报》上发表了最新研究成果,并入选编辑推荐。该研究利用基于机器学习的分子动力学方法,揭示了在经典铁电材料钛酸铅中,通过施加适当的应变,可以诱导出一种新型的螺旋铁电结构,这种结构展现出巨大的压电效应。铁电材料指的是在没有外加电场下,具有自发电荷极化的材料。钛酸铅(PbTiO?)作为最典型的铁电材料之一,其物理特性和应用前景一直是研究热点。然而,传统的铁电材料研究主要集中在其静态结构和性质上,对其动态行为和复杂畴结构的探索相对较少。刘仕团队采用了密度泛函理论(DFT)和基于机器学习的分子动力学模拟相结合的方法。通过这种方法,他们不仅能够预测材料的性质,还能够模拟大量原子在温度和电场共同作用下的集体行为,从而揭示材料的动态结构和性能。研究发现,在钛酸铅中施加适当的应变可以诱导出一种螺旋铁电结构。这种结构中的电偶极子在三维空间中形成了螺旋排列,展现出高度关联的动态行为。这种螺旋结构展现出了比传统多畴结构更优异的压电性能,其压电系数甚至可以超过320 pC/N。这一发现为提升铁电材料的压电效应提供了新的机制。研究强调了动态结构在材料性能中的重要性。通过模拟原子的集体行为,团队揭示了钛酸铅在压电效应上的潜藏优越性,并提出了利用拓扑结构提升压电性能的新手段。这项研究不仅在物理层面上发现了铁电体系中的螺旋拓扑结构,还在科学方...
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来源:铁钛合金在线2024年7月12日,由厦门稀土材料研究所申请的“一种稀土基锡酸盐高熵辐射制冷陶瓷材料及其制备方法和应用”(发明专利)获得公开。该专利发明人为陈涛;杨帆;陈恒;薛丽燕;潘燕羽,申请日期为2024-03-20,申请号为CN202410322545.8。本发明公开一种稀土基锡酸盐高熵辐射制冷陶瓷材料及其制备方法。本发明采用固相合成法制备稀土基锡酸盐高熵陶瓷材料,制备工艺简单,合成得到的稀土基锡酸盐高熵陶瓷材料的纯度高,可大规模应用。本发明的稀土基锡酸盐高熵陶瓷材料一方面稀土离子因其独特的电子层表现出良好的光学性质,在可见?近红外波段表现出高的反射率;另一方面,应用高熵的“晶格畸变”效应通过引入尺寸差异更大的稀土元素从而进一步增大晶格畸变程度,使得稀土基锡酸盐高熵陶瓷材料在中红外波段具有高的发射率。
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来源:中国科学院上海硅酸盐研究所钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的光伏技术,其在光电转换效率方面取得的显著提升使之可以与发展多年的晶硅太阳能电池相媲美,单结钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已经达到26.7 %。钙钛矿太阳能电池不仅具有优异的光伏性能,而且制备成本低,生产工艺简单,应用场景广泛,为可再生能源的均衡化利用提供可能。但钙钛矿太阳能电池还有诸多材料科学问题有待深入研究。近日,中国科学院上海硅酸盐研究所杨松旺研究员带领团队在钙钛矿薄膜及其与电子传输层的界面调控、柔性衬底上电子传输层的制备方面取得新进展。进展一:钙钛矿薄膜的制备方法有一步反溶剂法和两步顺序沉积法。一般而言,相较于一步法,两步法可重复性好。然而,钙钛矿的结晶过程很难控制,导致钙钛矿薄膜质量较低。为了解决这一问题,探索和开发新型添加剂以调节钙钛矿前驱体溶液是至关重要的。研究团队引入了一种离子液体添加剂1-氰基丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(CPMIMBF4)到PbI2前驱体溶液中,用于提高器件性能。CPMIMBF4添加剂作为PbI2和二甲基亚砜(DMSO)之间的桥梁,有效抑制了PbI2的快速成核,形成了多孔的PbI2薄膜,使得PbI2和有机铵盐之间发生充分反应。通过使用CPMIMBF4添加剂,提高了钙钛矿薄膜的质量,并降低了器件的陷阱密度,在TiO2基底上实现了24.25 %的光电转换效率。为研究CPMIMBF4在PbI2...
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三效催化剂(Three-way catalysts)是汽车尾气污染控制的核心材料和关键技术。近年来,随着国家汽车尾气排放标准的不断加严以及节能型混合动力汽车的大力推广,对汽车尾气净化催化剂及催化材料提出了新的机遇和挑战。在三效催化剂中,Rh金属催化剂不仅对NO具有高效转化能力,而且具有抗烧结和抗硫中毒等积极效果,在实际应用中一直难以被取代。然而Rh金属资源十分宝贵和稀缺,对于催化剂中Rh金属的高效利用和减量化一直是研究者追求的目标之一。本论文开展Rh/CeO2-ZrO2催化剂Rh金属尺寸效应的构效关系研究,有利于认识Rh金属三效催化反应机理,指导高活性汽车尾气三效催化剂设计,提高Rh金属利用率。点击下方阅读原文查看通知全文↓↓↓↓↓↓阅读原文
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