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铁电材料是一种常见的功能材料,因其晶体中正负电荷中心不重合,产生电偶极矩,从而具有自发电极化的性质,并能够被外场所调控,小到打火机、麦克风、耳机、存储器等,大到驱动器、能量转换器、滤波器、制动器、减震器等都离不开铁电材料,它也是航空动力诊断设备、火星岩石钻孔器等尖端领域必不可少的材料之一。

在电场下,铁电材料中的每个晶格单元的极化翻转不是同时发生的,而是如同海浪一般从材料的一端传播到另一端,传播过程中,材料中缺陷会移动并聚集,久而久之就会聚集成缺陷团簇,阻止极化翻转的传播过程,进而使得材料产生极化疲劳,器件发生不可逆的损坏。就像海浪卷起海水中的小石子,小石子会聚集成大礁石,阻止海浪的移动。

据了解,传统铁电材料产生疲劳的原因与其原子结构息息相关,在传统铁电材料的内部,有无数个晶格单元,每个晶格单元内都聚集了带电离子,同时也存在很多缺陷,这些带电离子在电场的作用下会移动,进而产生极化翻转。

“我们进一步通过AI辅助的原子模拟,阐明了该机制实现无铁电疲劳的原因。”据何日介绍,滑移铁电机制与传统铁电材料的离子移动机制不同,滑移铁电机制主要适用于二维层状材料,在电场的作用下,层与层之间会产生滑移,同时层间发生电荷转移,进而产生极化翻转。

“传统铁电材料会产生疲劳,即随着极化翻转次数的增加,铁电材料极化会减小而导致其性能衰减,最终引发器件失效故障。”据该文章共同第一作者、中国科学院宁波材料所柔性磁电功能材料与器件团队副研究员何日介绍,在全球范围内,铁电材料的疲劳失效是各种电子设备出现故障的主要原因之一。

据悉,中国科学院宁波材料所为共同第一完成单位和共同通讯单位。该工作得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金等项目的支持。(完)

何日说:“因此对于深海探测或航空航天重大装备领域而言,无疲劳的新型二维层状滑移铁电材料可极大提升设备可靠性,降低维护成本。”

尤其是近年来,在航空航天、深海探测等重大技术装备领域,利用铁电材料制作的各类器件常常被用于在高温、高压、高频、高强磁场等复杂环境下执行存储、传感、驱动、能量转换等关键任务,铁电材料会受到外场的反复加载。

该研究团队发现,由于无需克服离子间的共价键,所以极化翻转所需外加电场较小,不足以让缺陷移动,而且由于二维层状的结构,使得缺陷难以跨越层间移动,所以缺陷更加不会聚集,也不会产生铁电疲劳。

研究发现,在400万次循环电场翻转极化以后,电学曲线测量表明,铁电极化并没有发生任何衰减,抗疲劳性能明显优于传统离子型铁电材料。

ayx体育在线登录中新网宁波6月7日电(林波)6月7日,中国科研机构联合在国际学术期刊《科学》(Science)上发表了题为“Developing fatigue-resistant ferroelectrics using interlayer sliding switching”(利用层间滑移翻转机制开发抗疲劳铁电材料)的研究文章,对外宣布联合创制出无疲劳铁电材料,有望实现存储器无限次数擦写。

针对这一问题,何日与团队研究员钟志诚通过理论计算预言了滑移铁电具有抗疲劳特性,并联合电子科技大学、复旦大学相关团队基于滑移铁电机制,制备出了无疲劳的二维层状滑移铁电材料。

这意味着,以存储器为例,使用传统离子型铁电材料(例如锆钛酸铅PZT)的存储器一般可读写几万次,而使用新型二维层状滑移铁电材料的存储器则无读写次数限制。

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ayx体育在线登录6月7日,国新办举行“推动高质量发展”系列发布会,介绍内蒙古相关情况。内蒙古自治区党委副书记、自治区主席王莉霞介绍,内蒙古煤、电的保供量居全国第一,去年完成了29个省份、9.45亿吨的煤炭保供任务,外送的电量达到了3065亿度、相当于3个三峡工程的年发电量。特别是230亿方的天然气跨越700多公里温暖了京津冀,1亿多度的绿电跨越1600多公里点亮了杭州亚运会。内蒙古自治区党委常委、自治区常务副主席黄志强说,内蒙古发展新能源优势明显。风光方面,不断推出新产品,实现迭代升级,全球叶轮直径最大、单机容量最大的陆上风电机组在内蒙古下线,这个机组叶轮直径214米、相当于70层楼高,最大功率是11兆瓦,转动1小时发出绿电1万度,相当于12个家庭一年的用电量。(记者 让宝奎)

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ayx体育在线登录中新网江西共青城6月7日电 (巫发阳 王一婷)“9年前,我在这里高考、从这里毕业。9年后,我又回到这里,作为民警守护高考考生。”6月7日,值守在江西共青城市考区共青城市中学考点的民警陶汇文笑着对记者说。

虽然已经过去了9年时间,但是赵全文依旧清楚地记得陶汇文,他寄语正在参加高考的莘莘学子:“希望所有考生都能沉着冷静、圆梦高考,学有所成后为社会做贡献。”

据了解,2015年,陶汇文参加高考,并考入江西警察学院,2018年,他毕业后进入共青城市公安局工作。今年是陶汇文第二次参加护考,还在母校偶遇了恩师赵全文,两人开心地照了一张合影。

FAQ

与此同时,本届上影节选取大光明电影院、国泰电影院、兰心大戏院等上海市中心城区的部分影院,推出兼顾地理位置和历史沉淀的“携影同行”城市漫步路线,让影迷在“赶场”之余可以放慢脚步,品读历史建筑、感受上海风情。

记者了解到,本届上影节期间,共有461部影片将与影迷见面。同影院同主题排片,字幕机全部换新,取票机增量投放,为外地影迷设置行李寄存服务……今年,上影节全方位提升影迷的观影体验,让影迷在尽享光影盛宴的同时,也能感受到上海这座城市的温度与风情。

上影节官方指定售票平台“淘票票”提供的数据显示,本届上影节开票仅10分钟,就有36部影片的200个场次售罄,《里斯本丸沉没》《名侦探柯南:百万美元的五棱星》《一个男人和一个女人》等位列最快售罄的影片前十;开票1小时,出票量达35.5万张,28.6万人同时参与了抢票。

ayx体育在线登录中新网上海6月7日电 (记者 王笈)6月7日12时,第26届上海国际电影节(以下简称“上影节”)在线上火热开票,各地影迷“摩拳擦掌”,加入线上抢票“大军”。

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