高极性熵钙钛矿氧化物中发现的巨电卡效应

来自国际团队的研究人员针对传统有序钙钛矿结构对电卡效应(ECE)的限制问题，通过多元素协同取代策略设计出具有高极性熵态的弛豫铁电体。该材料在10 MV m?1电场下实现15 J kg?1 K?1的熵变，工作温区超60°C且循环寿命达百万次，为无铅电卡制冷器件开发提供突破性解决方案。

　　科学家们发现了一种颠覆性的无铅弛豫铁电材料，通过精心设计钙钛矿(perovskite)晶格中A位和B位的多元素协同取代，成功构建出具有"高极性熵"特性的纳米级混乱极性结构。这种巧妙的原子排列策略产生了三种关键特征：晶格畸变形成的多形态极性变体、非极性区域的纳米级分散，以及由此产生的高密度界面效应。令人振奋的是，该材料在10 MV m^?1电场刺激下展现出高达15 J kg^?1 K^?1的电卡效应(ECE)，远超传统铁电材料的性能极限。更难得的是，这种优异性能在超过60°C的宽温区内保持稳定，且经过百万次循环后仍不衰减，完全满足商用多层陶瓷电容器(MLCC)的严苛要求。这项突破不仅为开发环保型电卡制冷器件扫清了材料障碍，更开创了通过调控"极性熵"来优化功能材料性能的新范式。