我院王佳副教授、吉林大学张鑫博士及吉林大学赵琳博士合作在“压力调控铁电性质”研究中获得新进展。相关成果以“Pressure-induced electronic to ionic phase transition and recurrence of ferroelectricity in PbTiO₃”为题，发表在国际期刊Journal of Materials Chemistry A上。

铁电材料一直是物理学、材料学和电子学最热门的研究方向之一，广泛应用于压电换能器、存储器和红外探测器等领域。所有钙钛矿型铁电材料中，PbTiO₃具有最高四方畸变和最大自发极化，这赋予PbTiO₃优异的铁电、压电和热释电等性能。该团队以最具有代表性的铁电材料PbTiO₃为研究对象，系统研究了材料在高压下电学、介电和铁电性质的演化。研究表明，当压力增加时，通过对交流阻抗谱的观察，在7.0GPa的压力下观测到PbTiO₃发生电子向离子的导电机制转变现象。通过进行第一性原理计算，发现高压下Ti⁴⁺的离域态演化导致了电子到离子相变的发生以及随后离子电导率发生变化。P-E电滞回线测量表明，在高压下PbTiO₃发现了铁电重现的新奇现象，这与压力诱导结构相变有关。这项研究表明压力为精准调控材料的铁电性提供了一个新的实验策略，为开发具有特殊性能的材料提供指导。

吉林大学超硬材料国家重点实验室张鑫博士为论文第一作者，王佳副教授和吉林大学超硬材料国家重点实验室赵琳博士为通讯作者，并得到了吉林大学超硬材料国家重点实验室韩永昊教授的悉心指导和大力支持。该工作是在国家自然科学基金资助下完成的。

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ta/d4ta00603h