静水压辅助的无铅多铁固溶体巨室温电卡强度
材料科学
2023-07-19 v1
摘要
基于电卡(EC)效应的固态制冷应用因其尺寸可缩放性及在电路中的天然集成而极具技术前景。然而,EC 效应通常远离室温发生,涉及含毒物质材料,并需要相对较大的电场(- kV cm),从而导致严重的漏电流与介电损耗问题。本文提出一种解决这些实际问题的可能方案:对无铅多铁材料协同施加静水压与电场。我们通过对方四角型 BiFeCoO 固溶体(BFCO)进行第一性原理模拟,从理论上论证该策略。研究表明,静水压除将 EC 效应调节至近室温外,还能极大降低驱动电场强度。对于加压 BFCO,我们估算出巨室温 EC 强度(定义为绝热 EC 温度变化与外加电场之比)约为 K cm kV,该值比未压缩铁电体中常规测量值大数个数量级。
引用
@article{arxiv.2302.07479,
title = {Colossal room-temperature electrocaloric strength aided by hydrostatic pressure in lead-free multiferroic solid solutions},
author = {César Menéndez and Claudio Cazorla},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.07479},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 5 figures