鐵電反常光伏效應(yīng)研究取得新進展

:鐵電光伏是上世紀七十年代在研究鐵電材料的光電子學(xué)性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)的一種新的重要的物理效應(yīng)。因與常規(guī)的p-n結(jié)型太陽能電池的光伏效應(yīng)存在根本差別，這種現(xiàn)象常被稱為反常光伏效應(yīng)或者體光伏效應(yīng)。近年來，隨著人類社會對能源環(huán)境問題的持續(xù)關(guān)注，關(guān)于鐵電光伏效應(yīng)的研究持續(xù)升溫。目前，關(guān)于鐵電光伏效應(yīng)的物理機制已有多種模型提出，雖然彼此之間仍存爭議，不過認為該效應(yīng)的存在與材料的極性密切相關(guān)則是普遍接受的常識。

近日，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所功能納米結(jié)構(gòu)設(shè)計與組裝重點實驗室易志國科研團隊在開展鐵電體物理與光催化化學(xué)的交叉科學(xué)研究過程中，發(fā)現(xiàn)具有中心對稱結(jié)構(gòu)的釩酸鉍材料具有大的反常光伏效應(yīng)。在與中科院上海硅酸鹽研究所李永祥團隊合作開展微結(jié)構(gòu)表征的過程中，進一步發(fā)現(xiàn)釩酸鉍材料內(nèi)部存在著大的局域應(yīng)變起伏。經(jīng)過深入的系統(tǒng)研究，揭示出該反常光伏效應(yīng)起源于應(yīng)變起伏誘導(dǎo)的局域?qū)ΨQ破缺機制。并且，該反常光伏效應(yīng)可通過應(yīng)變調(diào)控予以調(diào)制。該工作不僅顛覆了鐵電光伏效應(yīng)只存在于極性化合物中的傳統(tǒng)認識，而且為釩酸鉍材料的應(yīng)用提供了新的可能。相關(guān)成果日前發(fā)表于《先進材料》（Advanced Materials），福建物構(gòu)所博士劉希濤和上海硅酸鹽所博士張發(fā)強為論文第一作者。論文評閱過程中受到期刊編輯和審稿專家的高度評價，認為是鐵電光伏領(lǐng)域的標(biāo)志性進展。

該工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院前沿科學(xué)重點項目和科技部重點研發(fā)計劃等的資助，在實驗推進過程中還得到上海硅酸鹽所研究員曾華榮和澳洲國立大學(xué)教授劉蕓的合作支持。

鐵電反常光伏效應(yīng)研究取得新進展

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