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关于高Tc薄膜铁电材料机制的研究
基于过去发展的基于第一性原理电子结构计算的有限温度下铁电-顺电相变模拟手段，指出Fisher等人提出的有限尺寸标度理论存在缺陷，并针对铁电-顺电相比提出修正方法。此理论缺陷存在的本质原因是理论推导过程中对体材到薄膜演变过程中哈密顿量变化的忽视，是由当时实验技术与针对具体材料物性理论模拟手段的局限造成的。新发展出来的修正方法可广泛适用于类似铁电材料的物性模拟。 研究中，以SnTe作为一个例子，来研究标度律不成立的体系；以BaTiO3为一个例子，来描述标度律成立的体系。通过对比两类材料在从体材到薄膜变化过程中电子结构与相变温度变化的规律，作者发现相变序参量的变化可以作为一个描述子，来区分此两类系统。在标度律成立的体系，体材与薄膜的相变序参量并不发生变化，这个也是70年代Fisher等人提出标度律的一个基本假设。而对SnTe这类材料，在从体材到薄膜的演化过程中，相变序参量已经发生了变化。这一机制也为寻找、预测和设计低维高Tc铁电材料提供了新思路。不同于之前研究常采用的施加应变等外部调制手段，新机制预测的低维铁电材料具备本征高Tc，更易于脱离实验室条件走向工业生产。课题组期待这一工作能激发更多高Tc铁电材料的发现。图1. 材料的相变序列(a) 满足标度律的传统铁电材料；(b) 不满足标度律的二维铁电材料；(c) 不满足标度律的一维铁电材料。当且仅当材料的低维相变序列发生改变时，标度律不成立，该材料有可能发现高Tc，即(b)(c)，有待于进一步的实验发现。
北京大学
2021-04-11
铁电高分子电容器：高容量电能贮存
具有高电能密度和快速充放电特性的贮能设备存在着巨大的市场。当前电化学电容的储能密度为15-30J/cm3，放电较慢；商业化BOPP薄膜电容放电快，电能密度仅1-2J/cm3。我校开发的PVDF共聚物电能贮存容量高（10- 30J/cm3），可制造新一代高容量、轻质、柔性贮能设备，为便携式电子设备供能；智能电网远距离大容量输电工程现有BOPP直流电容器重量大、阀厅占地超限，国内电网研究院对高能量密度PVDF电容器表现了浓
南京大学
2021-04-14
湿法刻蚀镍酸镧薄膜和铁电薄膜/镍酸镧复合薄膜的腐蚀液及其制备方法
一种湿法刻蚀镍酸镧薄膜和铁电薄膜/镍酸镧复合薄膜的腐蚀液，由双氧水、硝酸、氢氟酸和纯净水配制而成，纯净水、双氧水、硝酸、氢氟酸的体积比为：纯净水∶双氧水∶硝酸∶氢氟酸＝1∶2～3∶0.5～1.0∶0.06～0.12。所述腐蚀液的制备方法，按上述配方在常温、常压下将计量好的纯净水与双氧水混合均匀，然后加入计量好的硝酸并混合均匀，继后加入计量好的氢氟酸并混合均匀。所述腐蚀液可干净、彻底地一次性去除SiO2 和/或Pt表面的LNO薄膜或LNO复合薄膜，得到边缘清晰、侧蚀比小的刻蚀图形。
四川大学
2021-04-11
两步法退火制备钽钪酸铅基铁电薄膜的方法
一种两步法退火制备钽钪酸铅基铁电薄膜的方法，工艺步骤包括制备过渡层、制备钽钪酸铅基铁电薄膜、钽钪酸铅基铁电薄膜的退火处理；钽钪酸铅基铁电薄膜的退火处理是将钽钪酸铅基铁电薄膜放入退火炉内，在氧气流中以40℃/秒的升温速率升温至800℃～850℃后即刻停止加热，使其随炉冷却至500℃～600℃保温3分钟～5分钟，然后随炉冷却至室温。采用上述方法制备的钽钪酸铅基铁电薄膜钙钛矿相纯度可达100％，结晶性能好，表面均方根粗糙度较低，而且还具有剩余极化强度高和高度择优取向的特点。
四川大学
2021-04-11
铁电高分子柔性存储器：高容量电子数据存储
铁电高分子利用两个稳定的偶极取向状态，以二进制代码“0”或“1”的形式存贮信息，该方式具有掉电不丢数据、超快擦写速度（微/纳秒）、极低的工作电压（1～5V）、高耐久性的特点，适用于便携式电子产品。我校用集成电路常用的光刻技术制备了铁电高分子的光栅或点阵结构，采用干涉光可将特征尺寸缩小到300纳米以下，一家法国公司正在尝试运用该项技术。
南京大学
2021-04-14
铁电高分子材料：聚偏氟乙烯（PVDF）工业开发
我国氟矿石资源丰富，但含氟高分子生产位于国际产业链低端；国家制造强国建设战略咨询委员会编制的《中国制造2025》重点领域技术路线图中提到“重点发展聚偏氟乙烯”等新材料。我校开发了聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物等的合成技术，包括聚合法和还原法，研究得到了国家（自然科学基金会杰青B 类和面上项目）支持。我校与
南京大学
2021-04-14
超分子薄膜构筑方法
首先，一种大头基的表面活性剂(DEAB)可以与反电荷的多头配体(TPE-BPA)得到一种纳米尺寸的无规配位簇，而后金属离子(Zn2+)的加入则可迅速使之交联形成无定形的白色沉淀物。通过自发的结块过程，沉淀中的分子可进一步发生重排运动，并使其由白色粉末状的固体在短时间内转变形成透明且可自支撑的薄膜材料。
北京大学
2021-04-11
铁电高分子脉搏波传感器：移动的健康诊断平台
我校发明了一种小型、低成本的铁电高分子柔性传感器，简单地贴合在手腕等部位，即时采集脉搏波信号，获得节律、波形等与心血管功能密切相关的参数。传感器能追踪健身和服用血管扩张药状态下脉搏波的变化；精确区分心脏输出的主波和次级反射/重搏波，评估血管硬化程度。传感器能耗为微瓦级，扣式锂电池驱动预计可工作两年；与智能手环等相整合，可在线关注心血管系统健康，定制个性化健身和心脏药物服用计划。该研究曾入围2016春季美国材料研究学会iMatSci的20个项目。
南京大学
2021-04-14
基于柔性铁电薄膜的流体驱动式压电传感器及其制备方法
本发明公开了一种基于柔性铁电薄膜的流体驱动式压电传感器及其制备方法，包括玻璃基片和微流 控芯片基片；玻璃基片上集成有两相平行的 P(VDF-TrFE)电纺丝薄膜条；微流控芯片基片制作有微沟道 和分布于微沟道两侧的电极凹槽；微流控芯片基片还设有进样口、出样口和银浆注入口，进样口、出样 口与微沟道两端连通，银浆注入口与电极凹槽连通；玻璃基片和微流控芯片基片键合，?P(VDF-TrFE) 电纺丝薄膜条位于微沟道和电极凹槽底部。本发明制作简单，成本低廉
武汉大学
2021-04-14
多铁BiFeO3薄膜反铁磁序应变调控机制
BiFeO3薄膜反铁磁序的研究是理解磁电耦合效应和实现电场控制磁性的前提，然而观测反铁磁结构实验手段有限，薄膜中多个铁弹畴的存在进一步使其分析更为困难。因此，BiFeO3薄膜反铁磁结构及其应变调控的物理机制一直还存在争议。 研究发现应变可大幅度调控反铁磁磁矩朝向，且在大的拉应变作用下反铁磁磁矩朝向与铁电极化的垂直关系被打破，结合第一性原理揭示应变对反铁磁序的调控是由Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用和单离子各向异性间相互竞争导致；该工作打破了之前一般认为的Bi
哈尔滨工业大学
2021-04-14