压电材料可以将机械能转化为电能，反之亦然。这一功能使它们适用于广泛的设备应用，如制动器、换能器和传感器等。近年来，越来越多的新兴领域对压电材料提出了新的要求，如重量轻、声阻抗低、柔韧性好、生物相容性好等。有机-无机钙钛矿杂化铁电体因其结合了无机和有机材料的优良特性而成为很有前途的补充材料。有鉴于此，江西理工大学Yi Zhang与Heng-Yun Ye等人描述了混合稀土双钙钛矿弛豫铁电体(RM3HQ)₂RbLa(NO₃)₆和(RM3HQ)₂NH₄La(NO₃)₆中的大压电响应。

本文要点：

1）(RM3HQ)₂RbLa(NO₃)₆和(RM3HQ)₂NH₄La(NO₃)₆是同时具有R3铁电相和P2₁3顺电相的铁电晶体和铁弹性晶体。通过变温压电响应力显微镜(PFM)成像，发现铁电极性微畴区和顺电非极性区在宽温度范围内共存。

2）两相共存揭示了两相之间和不同极化方向的极性微畴之间的低能跃迁势垒。这使得在施加应力时，极性微畴区的极化旋转变得容易，这表明铁电和铁弹性的耦合允许通过施加应力来旋转极化。因此，对于(RM3HQ)₂RbLa(NO₃)₆，其压电响应高达106 pC N^-1。

由于存在很大的空间，以通过改变有机阳离子、碱金属离子和稀土离子来调整其结构，这项工作将有助于发现具有优良铁电、压电和其他光电特性的新型稀土基材料。

Chao Shi, et al. Large Piezoelectric Response in Hybrid Rare-Earth Double Perovskite Relaxor Ferroelectrics. J. Am. Chem. Soc. 2020.

DOI: 10.1021/jacs.0c00480.

https://doi.org/10.1021/jacs.0c00480