亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Origin of ultrahigh-performance barium titanate-based piezoelectrics: Stannum-induced intrinsic and extrinsic contributions

钛酸钡 压电 材料科学 钛酸酯 化学物理 纳米技术 结晶学 凝聚态物理 化学 物理 陶瓷 复合材料 冶金
作者
Bo Wu,Huijing Zheng,Yanqi Wu,Zhicheng Huang,Hao‐Cheng Thong,Tao Hong,Jian Ma,Chunlin Zhao,Ze Xu,Yixuan Liu,Zhipeng Xing,Naixin Liang,Fang‐Zhou Yao,Chaofeng Wu,Ke Wang,Bing Han
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:15
标识
DOI:10.1038/s41467-024-52031-z
摘要

Despite the pivotal role of stannum doping in achieving ultrahigh piezoelectric performance in barium titanate-based ceramics, the fundamental mechanisms underlying this enhancement remain elusive. Here, we introduce a single variable nonstoichiometric stannum strategy in lead-free barium titanate-based ceramics with giant piezoelectricity, revealing that stannum doping contributes intrinsically and extrinsically to enhance piezoelectricity. Density functional theory calculations elucidate the intrinsic enhancement of polarization arising from lattice distortion and increased space for titanium-oxygen bonds induced by optimal stannum doping, which is corroborated by Rayleigh analysis. A phase transition from ferroelectric multiphase coexistence to paraelectric phase is observed, alongside a rapid miniaturized and eventually disappeared domains with increasing stannum doping. This evolution in phase structure and domain configuration induces a nearly vanishing polarization anisotropy and low domain wall energy, facilitating easy polarization rotation and domain wall motion, thereby significantly contributing to the extrinsic piezoelectric response. Consequently, the origins of ultrahigh performance can be attributed to the synergistic effect of stannum-induced intrinsic and extrinsic contributions in barium titanate-based ceramics. This study provides fundamental insights into the role of doping elements and offers guidance for the design of high-performance piezoelectrics.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
自信昊强完成签到,获得积分10
2秒前
我爱猪猪完成签到,获得积分10
4秒前
和谐雨竹发布了新的文献求助10
6秒前
ez2完成签到,获得积分10
7秒前
乐观怀亦发布了新的文献求助10
8秒前
李健的小迷弟应助ez2采纳,获得10
13秒前
科研通AI5应助热心的白莲采纳,获得10
31秒前
乐观怀亦完成签到,获得积分20
32秒前
慎二完成签到 ,获得积分10
33秒前
热心的白莲完成签到,获得积分10
40秒前
DY901004发布了新的文献求助10
42秒前
小邸应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
小邸应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
小邸应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
47秒前
小邸应助科研通管家采纳,获得10
47秒前
和谐雨竹完成签到,获得积分20
47秒前
Marshall完成签到 ,获得积分10
54秒前
bkagyin应助CC采纳,获得10
55秒前
56秒前
可爱的函函应助和谐雨竹采纳,获得10
58秒前
1分钟前
阿治完成签到 ,获得积分10
1分钟前
伯云发布了新的文献求助10
1分钟前
狮子沟核聚变骡子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
白衣渡姜发布了新的文献求助10
1分钟前
喏晨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大方青烟完成签到,获得积分10
1分钟前
Jim发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
小谢同学完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yifei发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
白衣渡姜完成签到,获得积分10
1分钟前
wd发布了新的文献求助10
1分钟前
祁风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
王饱饱完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
On the Validity of the Independent-Particle Model and the Sum-rule Approach to the Deeply Bound States in Nuclei 220
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4581559
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3999491
关于积分的说明 12381352
捐赠科研通 3674182
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2024857
邀请新用户注册赠送积分活动 1058733
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 945497