PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Nature Communications· 2026Q1

Sm ile modifiye edilmiş PMN-PT seramiklerinde yüksek gerinim ve yüksek tersinir dielektrik ayarlanabilirliği

Large strain and high reversible dielectric tunability in Sm-modified PMN-PT ceramics

Hangfeng Zhang, Theo Saunders, Haixue Yan, Yang Hao

Kısa özet

Rahatlatıcı geçiş bölgesi yakınındaki (x=0.16) Sm katkılı Pb(Mg1/3Nb2/3)1-xTixO3 (PMN-PT) bileşimi, 2 kV/mm altında %0,31 gerinim ve %76,4 tersinir dielektrik ayarlanabilirlik sağlayarak aktüasyon ve dielektrik çevikliğini dengeler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Rahatlatıcı geçiş bölgesi yakınındaki Sm katkılı bir PMN-PT bileşimi (x=0,16), 2 kV/mm'de %0,31 gerinim ve %76,4 tersinir dielektrik ayarlanabilirlik gösterir.
  • Ti içeriğini %0,22'ye çıkarmak gerinimi %0,54'e yükseltir ancak tersinir ayarlanabilirliği %64,0'a düşürür.
  • Yerel polar korelasyonlarının bileşim ile ayarlanması, aktüasyon ve dielektrik çevikliğini dengelemek için bir strateji olarak gösterilmiştir.
  • Birinci prensip hesaplamaları ve çok ölçekli yapısal karakterizasyon, gözlemlenen bileşim bağımlı polar tepkilerini desteklemektedir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract Relaxor ferroelectrics offer dynamic polar responses desirable for adaptive electronics, yet they are fundamentally constrained by a long-standing trade-off: compositions that deliver large electric-field induced strain typically suffer from pronounced hysteresis, while highly tunable ferroelectrics exhibit limited actuation capability. Here, we demonstrate a crossover composition-tuning strategy that helps balance these competing functionalities within a single perovskite platform. Using qualitative first-principles calculations on selected local-approximant supercells, we examined how Ti substitution affects possible local polarization tendencies in Sm-doped Pb(Mg 1/3 Nb 2/3 ) 1- x Ti x O 3, including predominantly 〈110〉-like, mixed multidirectional and 〈001〉-like orientations. Near the relaxor crossover region ( x = 0.16), the composition exhibits a strain of 0.31% and the highest reversible dielectric tunability of 76.4% under 2 kV mm −1 with low remanent polarization and small irreversible tunability. Increasing the Ti content to x = 0.22 promotes a more stable polar state and yields a higher strain of 0.54%, but also increases remanent polarization and the irreversible tunability component, reducing the reversible dielectric tunability to 64.0%. Multiscale structural characterization supports composition-dependent evolution toward more spatially coherent local structural and polar responses with increasing Ti content. This work demonstrates composition tuning of local polar correlations near the relaxor crossover regime as an effective strategy for balancing high actuation, dielectric agility, and highly reversible field-induced response within a single compositionally tuned perovskite platform.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Nature Communications, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Malzeme Kimyası

Materials ChemistryMaterials Science