抗铁电陶瓷是一种新型材料，因其在高电容密度非线性电容器中的应用潜力而备受关注。与传统的铁电材料相比，抗铁电陶瓷具有更优异的电压系数和更高的介电性能，使其在滤波电容器等领域表现出色。然而，目前抗铁电陶瓷在性能优化方面主要依赖于化学成分的调整，这带来了成分设计的复杂性和局限性。因此，如何有效提升抗铁电材料的电容密度成为了一项重要挑战。
近日，来自中科院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构开放实验室陈学锋，王根水、Fangfang Xu、傅正钱教授合作在抗铁电-铁电相变工程方面取得了新进展。该团队通过在临界电场附近施加脉冲电刺激，设计了一种新的相变工程策略，实现了Pb₀.₉₇La₀.₀₂(Zr₀.₃₅Sn₀.₅₅Ti₀.₁₀)O₃抗铁电陶瓷的电容密度约54.3%的显著增强和快速稳定。利用外部和原位结构表征，研究显示电刺激能够诱导结构的连续演变，包括从多畴状态到单畴状态的转变，以及调制周期的变化。
结构-性能关联的分析表明，抗铁电-铁电相变工程的成功主要源于调制结构的意外不可逆恢复。这一研究不仅加深了对结构相变的理解，还为不相称抗铁电材料和器件的成分无关的后处理性能创新提供了新的思路和方法。研究结果显示，采用电场调控相变行为是一种有效的手段，有望在未来的材料设计中发挥重要作用。
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