Ultrahigh piezoelectricity and temperature stability in piezoceramics by synergistic design

压电 理论(学习稳定性) 材料科学 计算机科学 复合材料 机器学习
作者
Wenbin Liu,Ting Zheng,Zhangyang Zhou,Yi Ding,Qin Yue,Zhengqian Fu,Xuezheng Ruan,Zhipeng Gao,Xiang Lv,Jiagang Wu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 1527-1527 被引量:59
标识
DOI:10.1038/s41467-025-56798-7
摘要

Piezoceramics with both high piezoelectric properties and broad temperature usage range are highly in demand for sensor and actuator applications. Unfortunately, the trade-off relationship between two properties poses a significant challenge that remains unresolved. Herein, through combined phase boundary engineering and process engineering, we report the simultaneous achievements of substantially enhanced piezoelectric coefficient d33 (from 784 pC/N to 855 pC/N) and piezoelectric strain d33* (from 620 pm/V to 860 pm/V), and ultrahigh temperature stability (i.e., d33 and d33* change less than 7.3% and 4.6% over 25-175 °C, respectively) in Pb0.92Ba0.08[Zr0.50+xTi0.48-x(Nb0.5Sb0.5)0.02]O3 (x = 0.4) ceramics, superior to those of other typical piezoceramics. The enhanced piezoelectricity and excellent temperature stability are attributed to three synergistic effects, namely, morphotropic phase boundary concomitant with nano-domains, reduced pores, and inhibited oxygen vacancies. Therefore, our proposed strategy provides a new paradigm to boost both piezoelectricity and its temperature stability and is beneficial to both academia and industry. There is a long-standing trade-off between high piezoelectricity and good temperature stability for piezoceramics. Here, authors combine phase boundary engineering and process engineering to relieve this relationship in (Pb, Zr) TiO3 piezoceramics.
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
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
养羊葛格的酸奶完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
深情安青的应助被Eera采纳,获得10
1秒前
嵐拾壹完成签到,获得积分10
1秒前
lina完成签到 ,获得积分10
2秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
2秒前
杨123完成签到,获得积分10
3秒前
李大宝完成签到,获得积分10
3秒前
鳗鱼听安发布了新的文献求助10
4秒前
申屠完成签到,获得积分10
4秒前
LIJAB1完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
VDC发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
jackson完成签到,获得积分10
6秒前
小马甲的应助被皮卡丘采纳,获得30
6秒前
阿桔完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
破心完成签到,获得积分10
7秒前
bllt的应助被小杰采纳,获得10
8秒前
9秒前
顺利毕业发布了新的文献求助10
9秒前
李健的应助被满意妙梦采纳,获得10
10秒前
青蛙起的完成签到,获得积分10
10秒前
大模型的应助被Rui采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
昵称完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Yijin发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
青蛙起的发布了新的文献求助10
12秒前
kiyotaka完成签到,获得积分10
13秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
13秒前
小燕子发布了新的文献求助10
13秒前
xixixi完成签到,获得积分10
13秒前
susu发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7794677
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9330952
关于积分的说明 20440231
捐赠科研通 7384767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324497
关于科研通互助平台的介绍 2472100
邀请新用户注册赠送积分活动 2341578