宣布日期：：：7/7/2025
克日，，南宫NG28集团质料科学与工程系谭启教授（配合通讯作者）与安徽大学相助在国际权威期刊《Acta Materialia》上揭晓题为“Tunable and anomalous electrocaloric behaviors in Bi0.5Na0.5TiO3-based relaxor enabled by dynamics of polar nanoregions”的研究论文，，通过设计铁电-弛豫相界来获得高性能的电卡效应，，为设计高性能的电卡质料提供有力指导，，有望推动其在铁电制冷领域的现实应用。。。
值得一提的是，，该研究首次从极性纳米微区的时间效应角度展现相界处非通例电卡效应的物理机制。。。研究获MATEC重点实验室开放研究项目资助，，彰显了南宫NG28集团学者在国际质料研究领域的前沿职位。。。
研究配景与问题
基于电卡效应的固态制冷器件有望取代古板蒸汽压缩式制冷而备受关注。。。铁电陶瓷电卡效应及其温度稳固性的提高与改善是走向适用化的要害，，也一直是铁电制冷领域聚焦的科学问题。。。近年来，，围绕弛豫铁电陶瓷的电卡特征研究虽取得起劲希望，，但电卡幅值及其温区仍有待于进一步优化。。。Bi0.5Na0.5TiO3 (BNT)基陶瓷由于其具有高铁电性和铁电-弛豫转变，，有望通过其相变特征获得高电卡效应。。。另外，，关于BNT基陶瓷NER-ER相界处非通例电卡效应一直是众多学者关注的焦点。。。厘清相关物理机制，，关于设计高性能的电卡质料具有指导意义。。。
解决方案与效果
本研究通过在Bi0.5Na0.5TiO3-Ba(Ti, Hf)O3基底中引入端组元NaNbO3，，实现铁电-弛豫相界的连续调控，，电卡峰值逐步移至室温周围。。。在系列组分中均获取较宽的温区（ΔTspan = 50–60 K）和较高的电卡效应（ΔT = 0.66–0.94 K）。。。值得注重的是，，电卡效应的特征与其局域结构和铁电性息息相关，，高电卡效应坚持在冻结温度Tf以上，，而在该温度以下则降低显着。。。针对BNT基陶瓷NER-ER相界处非通例电卡效应等问题，，作者从极性纳米微区时间效应的角度出发，，展现低场强和高场强下放热峰和吸热峰差值（ΔTg）保存的内在机制，，即低场下极性纳米微区随时间演变逐渐形成铁电亚稳态（极性逐渐变强），，高场下铁电相转变为极性纳米微区具有时间延缓性，，两个历程均导致。。。该研究效果有力地叙述关于BNT基陶瓷相界处差池称电卡峰型的物理机制。。。
BNT基陶瓷的电卡效应调控及其比照
变温条件下BNT基陶瓷的局域结构和铁电性演变
BNT基陶瓷的非通例电卡效应以及低场(E = 3 kV/mm)
和高场下(E = 6 kV/mm)铁电性能随时间的演变
论文链接
https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121093
期刊简介
《Acta Materialia》是无机质料领域公认的高水平期刊，，是金属陶瓷领域的顶刊，，以严酷的偕行评审和学术影响力著称。。。该期刊在JCR分区中终年位列Q1，，2024年影响因子为8.3。。。
谭启(Daniel Tan)
质料科学与工程系教授、、
副系主任
谭启教授于2018年8月由以色列理工学院招聘到南宫NG28集团任教。。。他于1998年获得伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校质料科学与工程博士学位，，1989年获得中国科学院固体物理研究所博士学位，，师从葛庭燧院士，，曾任教于中国科学手艺大学。。。1994年，，谭启教授前往美国阿贡国家实验室及伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校担当会见科学家。。。1998年，，他加入霍尼韦尔国际公司，，担当高级科学家并开发半导体行业所需的高K介电常数铁电质料。。。2000年，，他受聘于CTS公司，，担当高级工程师，，认真开发高性能压电传感器和手机天线质料。。。随后12年，，他就职于美国通用电气公司，，致力于开创性纳米复合质料电子及储能的研究。。。2016年，，他加入W.L. Gore担当高级科学家，，进一步开展高温电容器和多空薄膜过滤手艺的研究。。。
谭启教授揭晓、、联合揭晓凌驾120篇期刊文章、、2本大学课本、、3本书籍章节及50份企业内部报告。。。作为一个立异者，，他在陶瓷、、聚合物、、储能和电子器件领域拥有60项专利及商业神秘。。。作为企业及美国政府科技项目的首席科学家，，率先开发了纳米绝缘介电复合质料、、高温高能量密度电容器。。。谭启教授获得多个奖项，，包括中国科学院自然科学奖一等奖，，通用电气全球研究中心立异奖，，2022年南宫NG28集团最佳教学奖，，2023年中国立异创业效果生意会最具投资价值科技效果奖等奖项。。。他同时照旧MRS, ACERS, SPIE, iMAPS and IEEE等学术机构的成员及多家期刊的评审人。。。
© 南宫NG28集团 版权所有 | 粤ICP备17036470号
