二维(2D)压电材料最近在研究纳米机电耦合现象和器件开发方面引起了人们的极大兴趣。然而,在将纳米级压电特性与二维材料中常见的静态应变联系起来方面,仍然存在着一个关键的知识缺口。威斯康辛大学麦迪逊分校Xudong Wang通过应变相关压电响应力显微镜(PFM)原位研究了纳米级厚度的二维ZnO纳米片(NS)的平面外压电性能与平面内应变的关系。
本文要点
(1)研究表明,应变配置(拉伸或压缩)可以显著影响2D ZnO NS的测量压电系数(d33)。
(2)对接近0.50%的平面内拉伸应变和压缩应变的平面外压电响应进行了比较,所测得的d33在2.1和20.3 pm V–1之间经历变化,即压电性能会发生高达一个数量级的改变。这些结果突出了平面内应变在二维压电材料的量化和应用中的重要作用。
Corey Carlos, et al. Strain-Correlated Piezoelectricity in Quasi-Two-Dimensional Zinc Oxide Nanosheets. Nano Letters. 2023
DOI:10.1021/acs.nanolett.3c01728
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c01728