克日，华南师范大学华南先进光电子研究院先进材料研究所陈德杨课题组通过离子注入技术将反铁电材料PbZrO3介电储能密度提高了2倍，并揭示了相关物理机制。相关钻研在线发表于AppliPhysicReview该论文还被期刊选为FeaturArticl华南师范大学副研究员陈德杨为该论文通讯作者，硕士研究生罗永健和王长安博士为共同第一作者。
介电电容器具有功率密度高、充放电速率快等优势，作为底子储能元器件广泛操纵于高功率脉冲技术中。但是，介电电容的低能量密度已成为制约其进一步生长利用的瓶颈。为了改善介电电容的能量密度，必要同时前进电介质材料的铁电极化和击穿场强。不外，具备高极化值的介电材料凡击穿场强较小。如何打破两者之间的冲突接洽成为了处置惩罚成绩的环节。
该项使命中，研究人员把持离子注入技术引诱了反铁电外延薄膜PbZrO3中的有序-无序（反铁电-类弛豫铁电）相变，氦注入后的PbZrO3中获得了纳米标准的铁电畴，下降了铁电畴翻转的能垒，进步了击穿场强。同时，氦离子注入使得PbZrO3四方性提高，加强了其铁电极化。是以，该研究突破了高极化值和高击穿场强的冲突联系，使得PbZrO3储能密度由初始的20.5J/cm3进步到62.3J/cm3
该研究进而把持透射电镜和压电力显微镜等手段揭示了纳米极性畴形成的物理机制。该体式格局有望操纵于其他电介质材料系统，为材料储能特性的前进和其他功能特征的改善供应了一种新途径。
上述研究得到国家造作科学基金重大研究计划培育种植提拔名目、广东省重点实施室战广州市重点实施室等项目战斗台的帮助。其重要独做者包含德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心研究员周生强、香港理工大学教授戴吉岩、西安交通大学教授娄晓杰、北京大学博士高原、华南师范大学教授欢畅森、陆旭兵和周国富，战南京大学教授刘俊明等。