用于固态制冷的层状铁电体 CuInP2S6 中的室温电卡效应

在外部电场下具有可逆温度变化能力的材料被称为电卡效应（ECE），长期以来被视为一种极具前景的固态制冷方案。然而，电卡（EC）材料的 EC 性能通常不足以满足实际制冷应用的需求。因此，探索高性能的 EC 材料具有重要意义并备受关注。在此，我们报告具有范德华层状结构的铁电材料（本文中特指 CuInP2S6 或 CIPS）的 ECE。在居里温度下，仅 10 K 的温度变化内观察到了超过 60% 的极化电荷变化。在 315 K（高于并接近室温）且 $|{\Delta}E|=142.0$ kV cm-1 条件下，实现了 3.3 K 的绝热温度变化（$|{\Delta}T|$）和 5.8 J kg-1 K-1 的等温熵变（$|{\Delta}S|$），并具有 29.5 mK cm kV-1 的大 EC 强度（$|{\Delta}T|/|{\Delta}E|$）。此外，还通过数值模拟从理论上研究了 CIPS 的 ECE，并提供了进一步的 EC 性能预测。