第一作者：Guohua Dong, Suzhi Li, Mouteng Yao
高品質(zhì)的鐵電材料在電場響應(yīng)下發(fā)生極化。由于大部分鐵電體都是非柔性的氧化物，在發(fā)生彎曲時，往往容易變形或者破碎。極大地限制了鐵電材料在可穿戴器件領(lǐng)域的應(yīng)用。有鑒于此，西安交通大學(xué)劉明、周子堯和丁向東等人報道了一種超彈性和超韌性的的BaTiO3鐵電體薄膜，超柔性外延鐵電膜將極大地推動柔性傳感器，存儲器和電子皮膚等領(lǐng)域的發(fā)展。研究人員采用一種無損傷提拉工藝，合成了自支撐的單晶鐵電鈦酸鋇（BaTiO3）薄膜。在原位彎曲測試過程中，BaTiO3薄膜可發(fā)生接近180°的折疊，完美地展現(xiàn)了超高的彈性和柔韌性。研究發(fā)現(xiàn)，這種超彈性來源于鐵電納米域的動態(tài)演化。高應(yīng)力顯著地調(diào)節(jié)能量分布，并使偶極子在a和c納米域之間連續(xù)旋轉(zhuǎn)，形成了一個連續(xù)的過渡區(qū)，以適應(yīng)不斷變化的應(yīng)變，并避免可能引發(fā)斷裂的高失配應(yīng)力。
值得一提的是，這也是2019年1月以來，西安交大作為通訊單位在材料學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的至少第4篇Science。2019年4月19日，西安交通大學(xué)（第一通訊單位）李飛和賓州州立大學(xué)張樹君等人在壓電材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。他們發(fā)展了一種具有均勻的超高壓電性能的單晶壓電材料：Sm摻雜的Pb（Mg1/3Nb2/3）O3-PbTiO3單晶。僅僅通過在母體PMN-PT晶體中每1000個原子中添加約1個Sm原子，PMN-PT的壓電系數(shù)就增加了2倍（至~4000pC/N），而且摻雜后晶體的壓電性質(zhì)更均勻。
2019年7月5日，西安交通大學(xué)（第一通訊單位）單智偉、澳大利亞莫納什大學(xué)聶建峰和美國內(nèi)華達(dá)大學(xué)李斌等人在鎂金屬材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。他們發(fā)現(xiàn)，塑性差并不是鎂的固有屬性，通過提高流變應(yīng)力（如通過細(xì)化晶?；蛱岣邞?yīng)變速率）來促進(jìn)位錯形核和滑移，可能是行之有效的增塑方法。2019年10月11日，深圳大學(xué)饒峰（第一通訊單位）、西安交通大學(xué)張偉（共同通訊單位）以及約翰霍普金斯大學(xué)Evan Ma等人設(shè)計了一個相變異質(zhì)結(jié)構(gòu)（PCH），可以實現(xiàn)超低的噪音和電阻漂移。這種相變異質(zhì)結(jié)由交替堆疊的相變和限制納米層組成，可以實現(xiàn)迭代的RESET和累積的SET操作，以應(yīng)用于高性能神經(jīng)啟發(fā)計算。這種PCH架構(gòu)作為固有材料，無需復(fù)雜的制造工藝，也不會大幅增加制造成本，適合工業(yè)生產(chǎn)。
Guohua Dong et al. Super-elastic ferroelectric single-crystal membrane with continuouselectric dipole rotation. Science 2019, 366, 475-479.https://science.sciencemag.org/content/366/6464/475
