界面处固有的对称性破坏是无数物理效应和功能的基础,如有效的自旋-电荷相互转换、奇异的磁性结构和体光伏效应。界面不对称可以在异质结构中诱导相当大的压电效应,即使是由中心对称半导体组成的异质结构,这为开发和优化机电耦合现象提供了灵活性。在这里,华威大学Yang Mingmin、Marin Alexe报道了异质结构中的辅助压电效应。
本文要点:
1) 通过有针对性的界面对称性工程,作者实现负泊松比的电模拟压电现象。这种膨胀压电效应中的纵向(d33)和横向(d31,d32)压电系数具有相同的符号,使其能够在外部电刺激下在所有方向上同时收缩或膨胀。
2) 横向系数的符号可以通过平面内对称各向异性来进一步调整。这种效应存在于广泛的材料系统中,并表现出显著的系数,表明其对所有半导体致动器、传感器和滤波器应用的潜在影响。
Ming-Min Yang et.al Auxetic piezoelectric effect in heterostructures Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01736-5
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01736-5