科学家们发现了一种颠覆性的无铅弛豫铁电材料,通过精心设计钙钛矿(perovskite)晶格中A位和B位的多元素协同取代,成功构建出具有"高极性熵"特性的纳米级混乱极性结构。这种巧妙的原子排列策略产生了三种关键特征:晶格畸变形成的多形态极性变体、非极性区域的纳米级分散,以及由此产生的高密度界面效应。令人振奋的是,该材料在10 MV m−1电场刺激下展现出高达15 J kg−1 K−1电卡效应(ECE),远超传统铁电材料的性能极限。更难得的是,这种优异性能在超过60°C的宽温区内保持稳定,且经过百万次循环后仍不衰减,完全满足商用多层陶瓷电容器(MLCC)的严苛要求。这项突破不仅为开发环保型电卡制冷器件扫清了材料障碍,更开创了通过调控"极性熵"来优化功能材料性能的新范式。

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