上下翻转,即可改变软硬度


材料牛注:通过柔性电压与压电性的综合效应,由ICREA Gustau Catalán领导的ICN2的研究人员与UAB合作发现,极性材料可以在它们上下颠倒或被施加电压来转换极化时或多或少地防止产生凹痕。这项研究可能有利于制备智能涂层和铁电存储器中使用的智能机械材料。

Gustau Catalán教授及其合作者将他们的发现发表在了期刊Advanced Materials上。博士生Kumara Cordero-Edwards是第一作者。该文章概述了极性晶体的压痕韧性可以被调控,使得晶体在特定方向变得更容易或更难凹陷。这是由压痕的机械应力梯度引起的局部柔性电极化与极性晶体固有的压电极化之间相互作用的结果。如果两极平行,两极分化将非常强烈。

这会导致需要更多的能量,使得凹陷行为本身变得更加困难。但是,如果我们把材料翻转过来,敲击的柔性电效应将与自发的压电效应在相反的方向作用,从而使得整个极化变得更弱,相应地也更容易凹陷。此外,如果是铁电体的情况下,甚至都不需要将材料真正地倒转,简单地施加外部电压来翻转其极轴同样可以产生相同的效果。

这些现象不仅可以在强力压痕和/或穿孔的情况下观察到,在由原子力显微镜尖端传递的温和的非破坏性压力下也可以观察到。除了在具有可切换韧性的智能涂层方面具有潜在应用之外,这些效果有一天也可能会被用作仅靠触摸来读取铁电存储器。

原文链接:Turning a material upside-down can sometimes make it softer

文献链接:Ferroelectrics as Smart Mechanical Materials

本文由材料人编辑部黄亚编译,点我加入材料人编辑部

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