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具有大击穿电场和储能密度的二维反铁电杂化钙钛矿

铁电或反铁电体是典型非线性介电材料，拥有自发极化特性，并能对电场、应力等外部环境作出灵敏的响应，可应用于非易失性存储器、应变传感器和储能器件领域。无机铁电/反铁电材料具有极化强度大、有序温度高和相结构丰富等优点，而有机铁电/反铁电材料具有合成温度低和规模制备等优势。有机-无机杂化材料则可能在单相内兼具有机和无机组分不同特性的潜力，以实现更佳的综合器件性能。当前，铅基杂化钙钛矿因具有优异的光学性能，已经在太阳能电池和光电探测等能量转化和探测领域得到广泛关注，但是杂化钙钛矿在能量存储领域的应用则鲜...

2023-07-20
超塑性钛合金研究取得重要进展

超塑性成型技术有望解决复杂构件的成型问题，在航空航天等重要领域中有着广阔的应用前景。然而，目前多数金属超塑性成型的温度较高且应变速率极为缓慢，这不仅增大了超塑性成型的能耗与时间，还使成型后的材料表面发生了严重的氧化，制约了该技术的广泛应用。　　为解决上述问题，中国科学院金属研究所杨柯、任玲研究团队与澳大利亚皇家墨尔本理工大学邱冬教授研究团队合作，在前期开发的高性能双相核壳纳米结构Ti6Al4V5Cu合金基础之上（Nature Communications, 2022, https://doi.org/10.1038/s41467-022-29782-8），设计并制备了具有多...

2023-07-05
肖特基势垒调控自极化实现巨大铁电阻变开关比

铁电忆阻器以电阻的形式存储信息，其电阻与铁电畴结构密切关联，并可通过电压在亚纳秒时间尺度上进行调控，写入功耗低，在下一代非易失性存储技术中具有独特优势。器件性能（包括开关比、读写速度、数据存储容量等）与铁电畴结构及其翻转动力学密切相关。前期研究主要关注铁电极化翻转过程对阻变行为的影响，鲜有研究铁电自极化（铁电薄膜自发形成的特定铁电畴结构）对铁电阻变性能的影响。如何精准调控铁电自极化并揭示其与阻变器件性能的关联，对提升铁电阻变器件的性能具有重要意义。　　围绕这一目标，中国科学院金属研究所沈阳材料...

2023-06-30
金属所受邀撰写PbTiO₃基单畴铁电光解水制氢材料研究进展评述

太阳能驱动光催化分解水制氢是构建清洁可持续能源系统、助力实现“双碳”战略目标的重要途径之一。绝大多数半导体光催化材料由于缺少光生电荷定向迁移的内在驱动力，使得光生电荷无序分布、复合严重，导致太阳能光催化制氢效率显著低于实用化需求。单畴铁电半导体材料具有单一取向的自发电极化，由此产生的内建电场贯穿体相，可驱动光生电子和空穴反向迁移，分别向正、负极化表面富集实现光生电荷空间分离，为高效光催化分解水制氢提供了理想的光物理特性，是一种极具潜力的光解水制氢材料。　　中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研...

2023-06-28
亚纳米尺度原子级分散Rh催化C≡N加氢研究取得新进展

最近，中国科学院金属所沈阳材料科学国家研究中心刘洪阳研究员和博士研究生陈家威等人与北京大学马丁教授、纽黑文大学肖德泉教授、香港科技大学王宁教授以及中国科学院山西煤化所温晓东研究员等团队合作，在一种弯曲的石墨烯（ND@G）界面上精准构建原子级分散Rh1催化剂，实现其高效催化C≡N加氢制仲胺，并在亚纳米尺度下系统理解C≡N加氢的尺寸效应与金属依赖效应。该项研究成果于近日在ACS Catalysis在线发表。　　胺作为一类重要的有机中间体被广泛的应用于农业、医药、印染等领域。腈加氢制胺作为一种原子经济的合成路线受到了工业生...

2023-06-21
研究发现铁电斯格明子的临界厚度不遵循经典Kittel定律

近期，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心马秀良研究团队澄清了斯格明子的临界尺寸问题，这一结果是继发现通量全闭合(Science,2015)、麦纫(Nature Materials,2020)、电偶极子波(Science Advances,2021)之后，该研究团队在有关铁电材料拓扑畴组态方面的又一项重要突破，为与铁磁材料类比的结构特性又添新的实质性内容，也为探索以铁电薄膜为基的电子器件提供了新的参考和借鉴，2023年6月8日，Nature Communications以“Absence of critical thickness for polar skyrmions with breaking the Kittel’s law”为题在线发表了...

2023-06-15

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