Npj Comput. Mater.: 负压电响应的理解与调控：铁电氧化铪

本文探讨了铁电氧化铪中负纵向压电效应的起源及其调控方法。研究由上海交通大学的朱虹教授团队进行，他们引入了c方向阳离子周围加权投影键合强度（WPBc）的概念，用以定量描述沿应变方向的不对称键合刚度。研究发现，当WPBc与体自发极化方向反平行时，极化会随着拉伸应变而减小，从而导致负压电性。通过对掺杂HfO2体系的系统研究，团队发现某些掺杂元素如Pb、Rh和Sn能增强氧化铪的压电系数。此外，研究还建立了WPBc与压电系数之间的直接关系，表明平均WPBc越负，其标准差越小，压电响应越强。这些发现为理解压电响应机制提供了新思路，并有助于筛选新的有前景的压电材料。