有序B位PST多层陶瓷

室温电热变温3.1 K

阳离子有序使PST从弛豫铁电体转变为正常铁电体，电热效应显著增强，为固态制冷提供材料设计新途径。

Yan, Yongke · Geng, Liwei D. · 程丽乾 · Li, Xiaotian · Leng, Haoyang · Wang, Ke · 林海 · Nozariasbmarz, Amin · Sanghadasa, Mohan F.M. · Trolier-Mckinstry, Susan E. · Zhang, Qiming · Wang, Yu · Priya, Shashank

Acta Materialia 2023

参数信息

电热温度变化

3.10 K

电热温度变化（Sm掺杂PMN-8PT）

1.54 K

B位阳离子有序参数

0.82

有序畴相干长度

100 nm

技术优势

电热变温增大一倍

在相同电场和室温下，PST的电热温度变化3.10 K，是PMN-8PT的1.42 K的两倍以上，接近Sm掺杂PMN-8PT的1.54 K的两倍。

有序度定量可控

通过X射线衍射测得PST的B位阳离子有序参数S=0.82，且有序畴相干长度约100 nm，为设计高性能电热材料提供了明确的微观结构指标。

器件结构一致可比较

三种材料的多层陶瓷电容器采用完全相同的结构设计，所得电热数据可直接比较，排除了器件几何因素对性能的影响。

直接测量不靠推算

电热温度变化采用热电偶直接测量，避免了间接方法带来的系统误差，数据可靠性高。

应用场景

• 固态制冷器件：提供的PST高电热效应材料可直接用于固态制冷器件，替代蒸汽压缩制冷，实现无运动部件、无制冷剂的安静冷却。
• 电热材料：PST因B位有序从弛豫铁电体转为正常铁电体，电热效应翻倍，为电热材料体系提供了新的高性能选项。
• 电子器件热管理：电热材料可通过电场控制温度变化，用于芯片热点冷却或精密温控，PST的3.10 K变温能力提升热管理效率。