A giant electrostrain in piezoelectrics is obtained via defect dipole design.
Abstract
Piezoelectric actuators have been extensively utilized as micro-displacement devices because of their advantages of large output displacement, high sensitivity, and immunity to electromagnetic interference. Here, we propose a straightforward approach to design <110>-oriented defect dipoles by introducing A-site vacancies and oxygen vacancies in (K
0.48
Na
0.52
)
0.99
NbO
2.995
ceramics. As a result, we achieve ultrahigh electrostrains of 0.7% at 20 kV cm
−1
(with an effective piezoelectric strain coefficient
d
33
*
= 3500 pm V
−1
), outperforming the performance of existing piezoelectric ceramics at the same driving field. The exceptional electrostrain is primarily attributed to the large stretching of defect dipoles when subjected to an applied electric field, a phenomenon that has been experimentally confirmed. Moreover, the strong interaction between these defect dipoles and <110> spontaneous polarizations plays a critical role in minimizing hysteresis and ensuring excellent fatigue resistance. Our findings present a practical and effective strategy for developing high-performance piezoelectric materials tailored for advanced actuator applications.
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве
Начальник Главного управления вневедомственной охраны Росгвардии вручил ключи от автомобиля многодетному отцу-росгвардейцу
Столичные росгвардейцы задержали мужчину, подозреваемого в грабеже
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
С 1 августа Соцфонд увеличит страховые пенсии россиян
A Google Doodle animator is my new favorite Elden Ring lore theorist thanks to this cartoon retelling of Shadow of the Erdtree set to a Taylor Swift song
Гайд по регистрации, установке и входу в Throne and Liberty для игроков из России и СНГ
Activision secretly experimented on 50% of Call of Duty players by 'decreasing' skill-based matchmaking, and determined players like SBMM even if they don't know it
Приключение-головоломка Arranger вышла на смартфоны и PC
Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует:
Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве
"Наворотил дел": Сына олигарха Бажаева задержали за драку с полицией в Москве. Возбуждено уголовное дело
В Москве строят новую дорогу, которая станет дублером Калужского шоссе
Столичные росгвардейцы задержали мужчину, подозреваемого в грабеже