Analytical description of the size effect on pyroelectric and electrocaloric properties of ferroelectric nanoparticles

热电性 电热效应 材料科学 铁电性 电介质 凝聚态物理 电场 纳米复合材料 半径 纳米颗粒 光电子学 纳米技术 物理 计算机安全 计算机科学 量子力学
作者
Anna N. Morozovska,Eugene A. Eliseev,M. D. Glinchuk,Hanna V. Shevliakova,George S. Svechnikov,Maxim V. Silibin,А. В. Сыса,Andrii D. Yaremkevich,Nicholas V. Morozovsky,Vladimir V. Shvartsman
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:3 (10) 被引量:17
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.3.104414
摘要

Using Landau-Ginzburg-Devonshire theory and effective medium approximation, we analytically calculate typical dependences of the pyroelectric and electrocaloric coefficients on external electric field, temperature, and radius of spherical single-domain ferroelectric nanoparticles. The considered physical model corresponds to the nanocomposite with a small fraction of ferroelectric nanoparticles. Within the framework of the analytical model, we establish how the size changes determine the temperature and field behavior of pyroelectric and electrocaloric coefficients on the example of $\mathrm{BaTi}{\mathrm{O}}_{3}$ nanoparticles covered by a semiconducting shell and placed in a dielectric polymer. We show that by changing the particle size one can induce maxima of the pyroelectric coefficient and electrocaloric temperature variation, control their width and height. Obtained analytical expressions allow selecting the interval of particle sizes, voltage, and/or temperature for which the pyroelectric energy conversion and electrocaloric coefficient are optimal for applications. The observed size effect opens the possibility to control pyroelectric and electrocaloric properties of ferroelectric nanocomposites that can be important for their advanced applications in energy convertors and cooling systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JJJXG完成签到,获得积分10
1秒前
小薇发布了新的文献求助10
1秒前
midokaori发布了新的文献求助10
2秒前
共享精神应助jackiewang采纳,获得10
2秒前
wanci应助鱼咬羊采纳,获得10
2秒前
Yallabo完成签到,获得积分10
2秒前
zhangJL完成签到,获得积分10
3秒前
Akim应助drizzling采纳,获得10
3秒前
一只猫猫头完成签到,获得积分10
3秒前
完美世界应助冷傲的白卉采纳,获得10
3秒前
4秒前
pphe发布了新的文献求助10
4秒前
cincrady发布了新的文献求助10
6秒前
顺利大有发布了新的文献求助20
6秒前
6秒前
zhouenen发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
nana完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
yun完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
梦与叶落发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
滑腻腻的小鱼完成签到,获得积分10
8秒前
木棉的棉完成签到,获得积分10
8秒前
机智谷蕊完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
xs发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
pphe完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
11发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
麦兜不卖兜完成签到,获得积分10
17秒前
浮浮完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
Evolution 10000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 600
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3157055
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2808405
关于积分的说明 7877451
捐赠科研通 2466898
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1313069
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630364
版权声明 601919