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Mn掺杂BZT-BCT的带隙工程和新兴的强光热释电效应
Nano Energy ( IF 16.8 ) Pub Date : 2023-11-10 , DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.109081
Lu Wang , Faqiang Zhang , Chen Chen , Xiang He , Muzaffar Ahmad Boda , Kui Yao , Zhiguo Yi

开发具有相当大极化的窄带隙铁电体在光电应用方面具有巨大的潜力。不幸的是,大多数铁电体表现出宽带隙,而带隙的降低不断伴随着铁电性的严重恶化。利用Mn离子的Jahn-Teller (JT)效应,我们报道了一种具有窄带隙的无铅铁电0.5Ba(Zr 0.2- x Ti 0.8 Mn x )-0.5(Ba 0.7 Ca 0.3 )TiO 3陶瓷。和大的极化。特别是对于x =0.12的组合物,实现了 1.2eV的低带隙和9.9μC/cm 2的高残余极化。进一步的研究表明,由于点缺陷密度高,其光伏效应可以忽略不计,但在光热转换能力和室温热电系数同时提高的驱动下,近红外(NIR)光引起的热释电响应显着改善。所展示的热释电装置对近红外光强度表现出优异的线性依赖性,电流和电压灵敏度分别为0.169 nA/(mW/cm 2 )和0.052 V/(mW/cm 2 )。此外,该器件对人体红外辐射具有显着的热释电响应,具有良好的抗干扰能力。这项研究不仅找到了一种用于人体识别的优异无铅铁电组合物,而且为光能收集和光电检测提供了一种新的材料设计策略。





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更新日期:2023-11-10
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