刘林华教授团队在压电效应研究中取得新进展

huatai

近日，光-热辐射研究中心刘林华教授团队刘剑教授与西湖大学理学院刘仕研究员合作，在压电效应研究中取得新进展。相关研究成果以“Electric Auxetic Effect in Piezoelectrics”为题发表在国际物理学顶级期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters），并被选为该杂志编辑推荐文章(Editors’ Suggestion)。山东大学刘剑教授为第一作者，刘剑教授与西湖大学刘仕研究员为该论文的共同通讯作者，山东大学为第一作者单位。

压电效应

        压电效应是指电介质中电场与力场相互耦合的现象。压电材料可以实现电能与机械能的相互转换，因而在精密传感/驱动等领域有广泛应用。二氧化铪（HfO2）是一类新兴的铁电材料，同当前半导体技术高度兼容，在微电子领域展现出重要的应用前景。大多数压电材料体现负横向/正纵向压电响应，这样的响应行为符合预期。刘剑教授与刘仕研究员合作，发现二氧化铪呈现反常的负纵向压电响应并系统阐述了其微观机理。更为罕见且有趣的是，二氧化铪同时呈现负横向压电响应，这意味着其在外电场作用下会同时在三个维度膨胀或收缩。类比于奇特的“拉胀效应”（拉胀材料被拉伸时，不仅不会变细，反倒会变粗），研究人员首次提出了“电拉胀效应”以描述这一“有悖直觉”的压电响应，并结合材料基因组和数据挖掘发现了近百种压电材料均呈现“电拉胀效应”，揭示了这一现象的普遍性。该研究工作从基础研究的角度对理解“压电性”这一具有一百多年历史的物理概念具有科学意义，从应用研究的角度则有望为微纳尺度的传感/驱动提供新的设计思路。
       该研究工作得到了国家自然科学基金、山东大学齐鲁青年学者计划的支持。
       论文链接：https://journals.aps.org/prl/abs ... sRevLett.125.197601


       文章来源：山东大学
       刘林华教授是霍英东教育基金会第七届青年教师奖（基金类）获得者，2004年度国家杰出青年科学基金获得者。2004年度黑龙江省杰出青年科学基金获得者。国家自然科学基金、教育部博士点基金、回国人员起动基金评审专家。中国航空学会燃烧与传热专业委员会委员，而且是多家传热相关杂志的审稿人，如ASME传热杂志（《ASME Journal of Heat Transfer》）、AIAA热物理与传热杂志（《AIAA Journal of Thermophysics and Heat Transfer》）、国际传热传质杂志（《International Journal of Heat and Mass Transfer》）、国际数值传热杂志（《Numerical Heat Transfer》）等国际刊物，及国内《化工学报》、《中国电机工程学报》、《热能动力工程》等。
       刘仕 （1988- ）湖北鄂州人。2009年本科毕业于中国科学技术大学化学物理系，2015年博士毕业于宾夕法尼亚大学化学系。博士毕业后获得卡内基博士后奖学金，于2015年9月-2018年1月任职于华盛顿卡内基科学研究所。2018年2月获得美国陆军研究所优秀博士后奖学金，在美国陆军研究所继续开展博士后研究工作。主要从事凝聚态功能材料、能源材料、多尺度/跨尺度计算物理方法开发等方面的研究。 2017年获的美国物理学会计算物理领域Nicholas Metropolis Award。 2019年6月全职加入西湖大学。