柔性电的压电模拟

我想分享一下我们最近在物理评论快报．

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.205502

“巨型”柔性电力的起源，比理论预测的要大几个数量级，但经常出现观察到的，正受到严密的审查。有越来越多的证据表明，巨大的柔性电效应与寄生压电性有关，但在典型的梁弯曲实验中，压电性(由应变产生的极化)如何模仿柔性电(由应变梯度产生的极化)尚不清楚，因为在弯曲的梁中，净应变为零。此外，压电性在空间反转下会发生符号变化，但巨挠性电对空间反转不敏感，似乎与压电起源相矛盾。在这里，我们表明，如果压电材料的压电系数在样品上不对称分布，它将产生非零弯曲诱导极化，即使将样品反转也无法与真正的柔性电区分开来。由压电引起的有效挠曲电系数在功能上与本征挠曲电系数相同，并且通常大于本征挠曲电系数:我们的计算表明，对于标准钙钛矿铁电体，即使是微小的压电梯度(压电系数在1mm上变化1%)也足以产生1 μC/m的巨大有效挠曲电系数，比本征期望值大三个数量级。