清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Ultrahigh piezoelectric performances of (K,Na)NbO3 based ceramics enabled by structural flexibility and grain orientation

灵活性(工程) 压电 材料科学 方向(向量空间) 陶瓷 纳米技术 光电子学 复合材料 几何学 统计 数学
作者
Lifeng Zhu,Dong Liu,Xiaoming Shi,Shiqing Deng,J. Liu,Liyu Wei,Ziqi Yang,Qi Wang,Bo‐Ping Zhang,Houbing Huang,Shujun Zhang,Jing‐Feng Li
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:16 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-025-56074-8
摘要

(K,Na)NbO3-based ceramics are deemed among the most promising lead-free piezoelectric materials, though their overall piezoelectric performance still lags behind the mainstream lead-containing counterparts. Here, we achieve an ultrahigh piezoelectric charge coefficient d33 ∼ 807 pC·N−1, along with a high longitudinal electromechanical coupling factor (k33 ∼ 88%) and Curie temperature (Tc ∼ 245 °C) in the (K,Na)(Nb1-xSbx)O3-Bi0.5Na0.5ZrO3-BiFeO3 (KNN-xSb) system through structural flexibility and grain orientation strategies. Phenomenological models, phase field simulations and high-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy reveal that the structural flexibility originates from the high Coulomb force between K+/Na+ ions and Sb ions in the KNN-xSb system, while the grain orientation promotes the displacement of B-site cations leveraging the engineered domain configuration. As a result of its excellent comprehensive piezoelectric properties, the textured KNN-5Sb/epoxy 1-3 piezoelectric composite is found to possess a broader bandwidth BW = 60% and higher amplitude output voltage than commercial PZT-5 and other KNN counterparts. These findings suggest that the textured KNN-5Sb ceramics could potentially replace current lead-based piezoceramics in transducer applications. The authors achieve piezoelectric coefficient d33 ∼ 807 pC·N−1, along with high k33 ∼ 88 % and Tc ∼ 245 °C in (K,Na)(Nb1-xSbx)O3-Bi0.5Na0.5ZrO3-BiFeO3 system through structural flexibility and grain orientation strategies.

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
人类繁殖学完成签到 ,获得积分10
43秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
丘比特应助Swiftie采纳,获得10
1分钟前
文艺不二完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
小芳芳完成签到 ,获得积分10
2分钟前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
星辰大海应助璀璨的饺子采纳,获得10
2分钟前
秦领口发布了新的文献求助10
2分钟前
方方完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
牛奶拌可乐完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
秦领口完成签到,获得积分10
3分钟前
ll77完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
拜无忧发布了新的文献求助10
4分钟前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
留胡子的丹彤完成签到 ,获得积分10
4分钟前
liciky完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
Yanjun发布了新的文献求助10
5分钟前
方白秋完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
Swiftie发布了新的文献求助10
5分钟前
ldy539发布了新的文献求助10
5分钟前
Swiftie完成签到,获得积分10
5分钟前
wangjinpeng0225完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Yanjun完成签到,获得积分10
6分钟前
wxyinhefeng完成签到 ,获得积分10
6分钟前
CC发布了新的文献求助20
7分钟前
囚徒完成签到,获得积分10
8分钟前
8分钟前
8分钟前
囚徒发布了新的文献求助10
8分钟前
jerseyxue发布了新的文献求助10
8分钟前
jerseyxue完成签到,获得积分20
8分钟前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Injection and Compression Molding Fundamentals 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 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 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3422912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3023268
关于积分的说明 8903978
捐赠科研通 2710724
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1486669
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 687127
邀请新用户注册赠送积分活动 682341