Ultrahigh Piezoelectricity in Truss‐Based Ferroelectric Ceramics Metamaterials
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Conventional porous ferroelectric materials sacrifice their piezoelectric constants for improving various figures of merit due to a rapidly decreased dielectric constant. Here, novel truss‐based ferroelectric metamaterials that simultaneously offer ultrahigh piezoelectric constants and ultralow dielectric constants, originating from the unique combination of truss loading states and polarization direction, are discovered. The homogenization method alongside an analytical model is proposed to predict and elucidate their extraordinary properties, while a customized ferroceramic additive manufacturing platform is resorted to fabricate them. Unlike porous ferroelectrics, ultrahigh piezoelectric constants at low relative densities ( ρ r ≈0.1) are attained. For example, with appropriate scaling, the experimental values of d 31 , d 33 , and d 42 for a ferroelectric octet truss with ρ r = 0.1, can reach 849, −659, and 836 pC N −1 , respectively, which are 3.14, 6, and 2 times higher than the counterpart of bulk BaTiO 3 ceramics. Combined with the ultralow dielectric constant, extremely high ferroelectric figures of merit, e.g., piezoelectric voltage constant of 11.098 Vm N −1 , piezoelectric energy harvesting figure of merit 9422 × 10 −12 m 2 N −1 , and pyroelectric voltage sensitivity of 56.7 × 10 −3 m 2 C −1 , are also observed. The multifunctional ferroelectric metamaterials open new avenues for their applications in self‐powered ultrasensitive accelerometers, high‐performance noncontact sensors, and wearable input devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».