校内登录

个人信息
Personal Information
  • 教师姓名: 梁旭
  • 电子邮箱:
  • 所在单位: 航天航空学院
  • 学历: 硕博连读
  • 办公地点:
  • 性别: 男
  • 联系方式:
  • 学位: 博士
  • 职称: 教授
  • 博士生导师: 是
  • 硕士生导师: 是

我的新闻

当前位置: 中文主页 > 我的新闻

位错调控挠曲电效应,实现陶瓷挠曲电系数提升6倍(J. Am. Ceram. Soc)

发布时间:2026-02-03
点击次数:
发布时间:
2026-02-03
文章标题:
位错调控挠曲电效应,实现陶瓷挠曲电系数提升6倍(J. Am. Ceram. Soc)
内容:

钛酸锶(SrTiO3)作为典型的钙钛矿氧化物,在常温下具有中心对称结构,不具备压电性,也难以通过外场诱导铁电相变。然而,挠曲电效应作为一种由应变梯度诱发电极化的普适性机制,为在中心对称材料中实现力-电耦合提供了可能。尽管挠曲电效应存在于所有电介质中,但其在块体材料中的挠曲电系数通常较低,严重制约了实际应用。近年来,位错工程被视为调控材料功能特性的新兴手段。位错作为晶体中一类典型的线缺陷,其周边区域会形成显著的局域应变梯度;从理论层面而言,该局域应变梯度能够有效调控并增强材料的挠曲电响应。然而,在脆性陶瓷中引入高密度位错而不引发裂纹仍极具挑战。

课题组王昊轩等在国际权威期刊《Journal of the American Ceramic Society》上发表了题为“Dislocation tuned flexoelectricity in single crystal SrTiO3的文章。该研究通过室温循环布氏压痕技术,在SrTiO3单晶的(001)、(110)和(111)三种取向上成功实现了位错密度的可控引入。实验表明,随着压痕循环次数的增加,材料挠曲电系数呈现显著增强,最大提升达六倍。研究进一步结合电镜观测与电学性能测试,揭示了不同晶向中位错构型与挠曲电响应之间的内在关联,并发现位错诱导的类金属导电行为与挠曲电增强具有协同演化趋势。该工作为通过微观缺陷工程调控宏观力电性能提供了新思路,推动了中心对称材料在智能传感与机电耦合器件中的应用潜力。