提高钛酸钡基铁电钙钛矿电卡材料电卡效应的方法
知识产权简介
本发明公开一种提高铁电钙钛矿材料电卡效应的方法。所述钙钛矿材料是以各种掺杂取代元素改性后可稳定存在的一种或多种钙钛矿结构的材料，包括但不限于钡、锶、钙等A位金属元素和铪、锆、钛、锡等B位金属元素与氧共同构成的钙钛矿结构材料。本发明采用多种元素共同合成钙钛矿材料以构成在极化结构上混乱的高熵状态。此处所述的极化高熵状态是指其可受外电场调控的极化结构在零电场或低电场下具有混乱的高自由度的取向，而这种高自由的混乱状态可以在一定强度的外电场作用下被诱导固定在相对有序的更低的自由度的极化取向结构。相比未掺杂取代的钙钛矿材料，典型地，例如钛酸钡材料，此新型高熵电卡材料在接近室温的有效工作温度区间内可以产生10倍以上的更大的绝热温变和更宽的工作温度窗口。例如在强度为10 MV m-1的电场施加和撤去过程中此新型材料的熵变和绝热温变分别达到15 J kg-1 K-1和10 K，其在15 ℃至80 ℃的工作温度窗口据有80%以上的有效性能。使用此新型电卡材料可提高电卡制冷器件的制冷性能。