高性能压电材料的通用机理—涨落的局域极化（Fluctuating Local Polarization）

本文介绍了北京科技大学陈骏教授团队提出的高性能压电材料的通用机理——涨落的局域极化（FLP）。该机理从原子尺度揭示了压电性能增强的主导因素，即局域极化位移矢量的取向无序度和平均极化位移幅值的协同作用。研究团队通过定量化钙钛矿结构中A位和B位离子的极化位移矢量，提出了衡量压电性能的统一结构指标FLP，并揭示了该指标与跨体系压电性能的耦合关联。研究结果表明，铅基与无铅体系中B位的FLP值接近，但铅基体系中A位Pb2+离子具有较大的极化位移，对FLP贡献大，而无铅体系中A位离子的极化位移显著偏小，对FLP贡献小，这是无铅体系压电性能相对于铅基体系较低的关键原因。基于FLP机理的研究，研究团队将高熵方法引入压电新体系设计，设计出具有超高压电系数的陶瓷材料。