论文地址:https://www./doi/10.1126/sciadv.abn4880 我们都知道,电池以化学形式储存能量,而电容器则以电场形式储存能量。电池通常具有比电容器更高的能量密度,因而存储的能量更多。然而,电容器通常比电池具有更大的功率密度,因而充电和放电速度更快。 但是,由于电容器的能量密度相对较低,因此很难小型化。现在,有一种材料可以解决这个问题,即反铁电体(Antiferroelectric)。就像磁铁一样,这种材料内的电荷也分为 N 极和 S 极。 「由反铁电体制成的电容器可能比传统电容器小得多,这将有助于小型化电子电路,」卢森堡科学技术研究所(Luxembourg Institute of Science and Technology,LIST)的材料物理学家 Hugo Aramberri 表示。他也是该研究的作者之一。
Hugo Aramberri 然而,已知的天然反铁电体相对较少。在这项新研究中,Aramberri 及其同事试图设计出类似反铁电体的人造结构。该研究开始转向铁电体(ferroelectric)和顺电体(paraelectric)。 然后,该团队构建了由铁电钛酸铅 (PbTiO_3) 和顺电钛酸锶 (SrTiO_3) 制成的超晶格。之所以称为超晶格,是因为钛酸铅和钛酸锶本身排列成晶格结构,它们被放置在彼此交替的薄层中。