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南京師范大學(xué)，第一作者單位發(fā)Science
  發(fā)布日期：2023-12-20

12月15日，南京師范大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)和東南大學(xué)合作在《科學(xué)》（Science）上發(fā)表了題為“Low voltage-driven high-performance thermal switching in antiferroelectric PbZrO3 thin films”的論文。該論文在國(guó)際上首次提出基于反鐵電-鐵電可逆相變實(shí)現(xiàn)熱開(kāi)關(guān)的功能，開(kāi)發(fā)了一種低壓驅(qū)動(dòng)的長(zhǎng)壽命、大開(kāi)關(guān)比和超快響應(yīng)的反鐵電熱開(kāi)關(guān)原型器件，并揭示了外場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的反鐵電-鐵電相變可調(diào)控原胞大小，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱系數(shù)k大幅可逆調(diào)控的內(nèi)在機(jī)理。該工作是首個(gè)關(guān)于反鐵電熱開(kāi)關(guān)的實(shí)驗(yàn)闡述，同時(shí)也為探索大開(kāi)關(guān)比反鐵電熱開(kāi)關(guān)原型器件提供實(shí)驗(yàn)和理論指導(dǎo)。論文的第一作者為南京師范大學(xué)劉晨晗副教授、哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）博士研究生司洋洋和東南大學(xué)博士研究生張華。論文的通訊作者為哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）陳祖煌教授和東南大學(xué)陳云飛教授。南京師范大學(xué)為本文第一單位，南京師范大學(xué)張力發(fā)、盧平和卓蒙也參與了這項(xiàng)工作。

該研究報(bào)道了一種低電壓驅(qū)動(dòng)的高開(kāi)關(guān)比、超快響應(yīng)和長(zhǎng)壽命的反鐵電PZO熱開(kāi)關(guān)，采用了一種可逆調(diào)控原胞內(nèi)原子數(shù)的新機(jī)制。該熱開(kāi)關(guān)是通過(guò)簡(jiǎn)單地打開(kāi)或關(guān)閉外部電場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，這將有助于促進(jìn)基于PZO的熱開(kāi)關(guān)與其他系統(tǒng)的集成。這些發(fā)現(xiàn)加深了對(duì)(反)鐵電體中聲子輸運(yùn)的理解，并為實(shí)現(xiàn)熱傳遞的主動(dòng)控制提供了有效的策略。

*論文受到國(guó)家自然科學(xué)基金（52206092、52035003和 52372105）等項(xiàng)目的資助。

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