铁电钙钛矿在极宽温度范围内的巨光卡效应

固态冷却为依赖涉及温室气体的热力学循环的传统制冷技术提供了一种节能且环保的替代方案。然而，传统的卡效应面临一些阻碍其在制冷设备中实际应用的挑战。首先，工作温度条件必须与零场相变点紧密对齐；否则，所需的驱动场将变得过大。但相变在室温附近很少发生。此外，卡效应通常表现出强烈的温度依赖性，并且仅在相对较窄的温度范围内具有显著幅度。在本研究中，我们采用第一性原理模拟方法证明，极性氧化物钙钛矿中的光驱动相变有望克服这些限制。具体而言，对于典型的铁电体 KNbO$_{3}$，我们阐明了由光吸收引起的巨光卡效应（$\Delta S_{\rm PC} \sim 100$~J~K$^{-1}$~kg$^{-1}$ 和 $\Delta T_{\rm PC} \sim 10$~K）存在于包含室温在内的数百开尔文的极宽温度范围内。这些发现有望推广到表现出类似极性行为的其他材料。