应力作用下EuTiO_3铁电薄膜电热效应的唯象理论研究

摘要

基于Laudau-Devonshire的热动力学模型,计算了Eu Ti O3铁电薄膜材料的电热效应.结果显示在外加应力的调控下,电极化、电热系数以及绝热温差都会随之变化.外加垂直于表面的张应力加大,薄膜的相变温度升高,绝热温差增加,最大绝热温差所对应的工作温度向高温区移动.对于二维平面失配应变um-.的薄膜,当外加张应力σ33 GPa时,其最大电热系数为1.75×10-C/m2·K,电场变化200 MV/m时室温下绝热温差T的最大值可达到14 K以上,绝热温差T K的工作温区超过120 K,表明可以通过调控外部应力来获取室温时较大的绝热温差.此结果预示着铁电Eu Ti O3薄膜在室温固态制冷方面可能具有较好的应用前景.