界面處固有的對稱性破壞是無數物理效應和功能的基礎,如有效的自旋-電荷相互轉換、奇異的磁性結構和體光伏效應。界面不對稱可以在異質結構中誘導相當大的壓電效應,即使是由中心對稱半導體組成的異質結構,這為開發和優化機電耦合現象提供了靈活性。在這里,華威大學Yang Mingmin、Marin Alexe報道了異質結構中的輔助壓電效應。
本文要點:
1) 通過有針對性的界面對稱性工程,作者實現負泊松比的電模擬壓電現象。這種膨脹壓電效應中的縱向(d33)和橫向(d31,d32)壓電系數具有相同的符號,使其能夠在外部電刺激下在所有方向上同時收縮或膨脹。
2) 橫向系數的符號可以通過平面內對稱各向異性來進一步調整。這種效應存在于廣泛的材料系統中,并表現出顯著的系數,表明其對所有半導體致動器、傳感器和濾波器應用的潛在影響。
Ming-Min Yang et.al Auxetic piezoelectric effect in heterostructures Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01736-5
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01736-5