中心対称酸化物における誘導巨大圧電効果

圧電体は、印加した電場に応じて線形変形する材料です。基本的な前提条件として、圧電材料は非中心対称の結晶構造を持つ必要があります。このため、100年以上にわたり、圧電材料の発見には大きな障害がありました。我々は、結晶対称性を破り、酸素空孔の電場誘導再配置によって中心対称材料において大規模かつ持続可能な圧電効果を誘発することで、この制約を克服しました。私たちの結果は、立方体フルオライトのガドリニウムドープCeO2−xフィルムにおいて、ミリヘルツ周波数で約200,000ピコメートル/ボルトの圧電ひずみ係数(d33)を持つ非常に大きな圧電応答の生成を示しており、これは現在知られている鉛ベースの圧電緩和体-強誘電体酸化物のキロヘルツ周波数における応答の2桁以上大きいものです。これらの発見は、環境に優しい中心対称材料から圧電材料を設計する機会を提供します。