高熵氧化物弛豫铁电体
材料科学
2022-08-05 v1
摘要
弛豫铁电体因强烈的机电响应、储能能力、电卡效应与热释电能量转换特性而在技术应用中十分重要。当前在此类材料中发掘与设计新材料的努力通常依赖于已知铁电体的取代掺杂，因为局域组分序的微小改变可显著影响居里温度、准同型相界与机电响应。本工作中，我们证明在 ABO3 钙钛矿中走向组分复杂性的强极限可稳定不依赖于单一窄相变区的新型弛豫响应。利用熵辅助合成方法制备单晶 Ba(Ti0.2Sn0.2Zr0.2Hf0.2Nb0.2)O3 [Ba(5B)O] 薄膜。发现该体系中高水平的构型无序会影响介电弛豫、相变、纳米极化畴形成与居里温度。温度依赖的介电、拉曼光谱与二次谐波产生测量揭示了多重相变、570 K 的高居里温度，以及 Ba(5B)O 薄膜的弛豫铁电本质。第一性原理理论计算用于预测可能的阳离子组合，以量化形成高度无序单相钙钛矿体系的相对可行性。在 B 位稳定具有如此大量不同阳离子的单相钙钛矿的能力，为设计用于压电、热释电与可调介电应用的高性能材料提供了新可能。
引用
@article{arxiv.2106.00868,
title = {High Entropy Oxide Relaxor Ferroelectrics},
author = {Yogesh Sharma and Min-Cheol Lee and Krishna C. Pitike and Karuna K. Mishra and Qiang Zheng and Xiang Gao and Brianna L. Musico and Alessandro R. Mazza and Ram S. Katiyar and Veerle Keppens and Matthew Brahlek and Dmitry A. Yarotski and Rohit P. Prasankumar and Aiping Chen and Valentino R. Cooper and T. Zac Ward},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.00868},
year = {2022}
}