麻豆传媒兄妹焦谈百度云|麻豆传媒映画破解版共享|有吃瓜的网站|午夜体验区|麻豆一吉视传媒短视频|精东影业精品|狠久久|欧美精品码在线|麻豆爱豆传媒app|蜜桃影像传媒的网站论坛,麻豆tv传媒入口,日日干夜夜爽,麻豆映画传媒国产一区

本網(wǎng)訊（國(guó)際有序物質(zhì)科學(xué)研究院）近日,，南昌大學(xué)國(guó)際有序物質(zhì)科學(xué)研究院在分子鐵電體大晶體生長(zhǎng)和機(jī)電耦合系數(shù)表征方面的研究取得了重要進(jìn)展,，相關(guān)成果以“Inch-Size Molecular Ferroelectric Crystal with a Large Electromechanical Coupling Factor on Par with Barium Titanate”為題發(fā)表于J. Am. Chem. Soc.。

早在2017年,，東南大學(xué)分子鐵電研究團(tuán)隊(duì)游雨蒙教授等就發(fā)現(xiàn)了一例高壓電性分子鐵電體三氯合鎘酸三甲基氯甲基銨（TMCM-CdCl3）,，其壓電系數(shù)d33達(dá)到了220 pC/N，與無(wú)機(jī)陶瓷鈦酸鋇（BTO）相當(dāng),，這一成果同年發(fā)表于頂級(jí)期刊Science上,。然而，當(dāng)時(shí)由于晶體尺寸較小,，該材料的機(jī)電耦合系數(shù)k33一直難以準(zhǔn)確表征,。機(jī)電耦合系數(shù)反映了機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的效率，對(duì)壓電材料的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要,。例如,，醫(yī)用超聲成像探頭要求壓電材料同時(shí)具有高的d33和k33以獲得寬廣的探測(cè)范圍和高的圖像分辨率。已報(bào)導(dǎo)的分子鐵電體的k33一直遠(yuǎn)低于無(wú)機(jī)陶瓷BTO（0.5）和鋯鈦酸鉛（0.54~0.75）,，大大限制了它們的應(yīng)用,。為精確測(cè)定分子鐵電體的機(jī)電耦合系數(shù)，需要對(duì)單晶進(jìn)行定向切割出特定的形狀,，因此首先要獲得大尺寸的分子鐵電單晶,。于是，南昌大學(xué)國(guó)際有序物質(zhì)科學(xué)研究院研究團(tuán)隊(duì)與江西海源復(fù)合材料科技股份有限公司開(kāi)展合作,，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)儀器設(shè)備來(lái)生長(zhǎng)大塊分子鐵電晶體,。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)，最終摸清了通過(guò)溶液降溫法生長(zhǎng)TMCM-CdCl3大單晶的條件參數(shù),。經(jīng)過(guò)幾年的不懈努力,，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)能夠生長(zhǎng)出英寸級(jí)大小的TMCM-CdCl3分子鐵電單晶，三維尺寸達(dá)到36 × 30 × 19 mm3,，如圖1所示,。

圖1. (a)大塊TMCM-CdCl3分子鐵電單晶；(b)不同規(guī)格的晶柱和晶片

在成功制備大尺寸單晶的基礎(chǔ)上,，還需要結(jié)合分子鐵電體的對(duì)稱(chēng)性和壓電系數(shù)矩陣,，獲得特定方向和尺寸的晶體切片，才能對(duì)它的機(jī)電耦合系數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確表征,。南昌大學(xué)國(guó)際有序物質(zhì)科學(xué)研究院科研人員呂慧鵬經(jīng)過(guò)近一年的摸索,，對(duì)TMCM-CdCl3晶體進(jìn)行定向和切割，得到符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的晶柱和晶片（圖1b）,，并利用動(dòng)態(tài)諧振法測(cè)定了它們的機(jī)電耦合系數(shù),。圖2a展示了TMCM-CdCl3晶柱明顯的諧振行為，經(jīng)過(guò)測(cè)算其k33達(dá)到了0.483,，遠(yuǎn)大于經(jīng)典的分子壓電體硫酸三甘氨酸（TGS, k33~0.11）和壓電聚合物聚偏氟乙烯（PVDF, k33~0.2）,，甚至接近于無(wú)機(jī)壓電陶瓷BTO（k33~0.5, 圖2b）。并且，高質(zhì)量的大塊單晶使得壓電系數(shù)d33進(jìn)一步提高到383 pC/N,，超越了此前報(bào)道的數(shù)值,。此外，TMCM-CdCl3在其他振動(dòng)模式下同樣具有高的機(jī)電耦合系數(shù)k31和k15 (0.624和0.423),，壓電系數(shù)d31和d15（176和667 pC/N）也超越以往,。TMCM-CdCl3還表現(xiàn)出柔性特征，其彈性模量和硬度（13.03和0.60 GPa）接近于BTO的十分之一,。

圖2. (a)TMCM-CdCl3晶柱的諧振行為; (b) TMCM-CdCl3與其他壓電材料機(jī)電耦合系數(shù)k33的對(duì)比

這一工作展現(xiàn)出分子鐵電體TMCM-CdCl3高的機(jī)電耦合系數(shù),，這賦予其在柔性、便攜和可穿戴壓電器件巨大的應(yīng)用前景,。同時(shí),，本工作對(duì)進(jìn)一步探索高機(jī)電耦合系數(shù)分子鐵電材料具有積極的推動(dòng)作用。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c11213

編    輯：付自強(qiáng)

責(zé)任編輯：許  航