鈣鈦礦預(yù)應(yīng)力工程研究取得重要進(jìn)展
近日，石家莊鐵道大學(xué)材料學(xué)院趙晉津教授團(tuán)隊聯(lián)合香港城市大學(xué)副校長呂堅團(tuán)隊，在金屬鹵化物鈣鈦礦應(yīng)變工程與各向異性耦合性能研究取得重要進(jìn)展，該成果發(fā)表在國際材料類權(quán)威期刊《先進(jìn)功能材料》上。石家莊鐵道大學(xué)為第一單位，石家莊鐵道大學(xué)博士焦憶楠、本科生王漢文和香港城市大學(xué)（深圳研究院）博士易圣輝為共同第一作者。近年來，金屬鹵
近日，石家莊鐵道大學(xué)材料學(xué)院趙晉津教授團(tuán)隊聯(lián)合香港城市大學(xué)副校長呂堅團(tuán)隊，在金屬鹵化物鈣鈦礦應(yīng)變工程與各向異性耦合性能研究取得重要進(jìn)展，該成果發(fā)表在國際材料類權(quán)威期刊《先進(jìn)功能材料》上。石家莊鐵道大學(xué)為第一單位，石家莊鐵道大學(xué)博士焦憶楠、本科生王漢文和香港城市大學(xué)（深圳研究院）博士易圣輝為共同第一作者。
近年來，金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率不斷提高，現(xiàn)有最高紀(jì)錄值超過25%，這引起了各國科學(xué)家們的廣泛興趣和重視。作為一種低成本光電材料，鈣鈦礦材料在X-射線探測、生物細(xì)胞成像、仿生神經(jīng)突觸、仿生視網(wǎng)膜、發(fā)光二極管（LED）、光電晶體管、非線性光學(xué)等生物醫(yī)學(xué)和智能傳感領(lǐng)域也展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。
然而，隨著鈣鈦礦材料應(yīng)用研究的深入，特別是在柔性可穿戴應(yīng)用領(lǐng)域，光電器件服役期間反復(fù)彎折、溫差變化、外界壓力等實際環(huán)境工況對鈣鈦礦材料光電性能及材料穩(wěn)定性會產(chǎn)生顯著影響。而當(dāng)前對鈣鈦礦材料的力學(xué)行為研究，主要在微觀結(jié)構(gòu)、載流子壽命、高壓下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、能級結(jié)構(gòu)、光電性能等方面，宏微觀預(yù)應(yīng)力對鈣鈦礦結(jié)構(gòu)、各向異性、相變和性能影響規(guī)律研究涉及很少。
據(jù)介紹，預(yù)應(yīng)力工程目前被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、能源等工業(yè)領(lǐng)域，通過預(yù)應(yīng)力設(shè)計，可以顯著提高機(jī)械材料和系統(tǒng)的穩(wěn)定性和服役壽命，科學(xué)合理的預(yù)應(yīng)力工程對鈣鈦礦材料未來發(fā)展及壽命提高將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
基于此，趙晉津團(tuán)隊與呂堅團(tuán)隊聯(lián)合，從力學(xué)和材料學(xué)學(xué)科融合角度出發(fā)，綜述了金屬鹵化物鈣鈦礦材料在預(yù)應(yīng)力/應(yīng)變作用下的結(jié)構(gòu)變化，深入剖析了結(jié)構(gòu)改變對于鈣鈦礦光學(xué)和電學(xué)性能的影響，并提出了利用預(yù)應(yīng)力耦合材料結(jié)構(gòu)各向異性，以提高鈣鈦礦材料實際應(yīng)用效率的優(yōu)化策略。
作者：鐵風(fēng) 陳彬 來源：中國科學(xué)報 責(zé)任編輯：jianping
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