

图1 展示了本研究的核心策略:以相结构设计与缺陷工程为基础,通过操控缺陷偶极与铁电本征极化之间的对称性匹配关系,并借助“时效处理与恢复”过程对缺陷偶极状态进行动态调控,从而构筑了一个兼具正/负电卡效应(PEC/NEC)且温区可调的双向电卡体系。该框架阐明了在同一材料中实现可编程、巨幅双向电卡响应的物理机制与实现路径。
图2 系统揭示了“老化处理”对缺陷偶极状态与电卡温区的调控规律:样品经历不同的时效过程后,其缺陷偶极的对称性匹配状态随之改变,从而实现了负/正电卡效应温区(NEC/PEC)的显著迁移与拓宽。该结果为基于电卡效应的“可编程热管理”提供了关键实验依据。

图3 从机制层面提供了完整的证据链:通过表征缺陷态的演化过程并建立相应的理论模型,阐明了在室温与高温等不同热激活条件下,缺陷偶极的对称性匹配行为如何调控相变耦合路径,从而分别诱导产生正电卡效应(PEC)与负电卡效应(NEC)。

图4 从ΔT与电卡强度等核心指标出发,系统对比了本工作的性能优势。研究表明,在单层无机薄膜中实现PEC与NEC的共存,其综合性能超越了多数单向电卡体系。这有力地证实了通过缺陷态调控“将正负电卡效应集成于同一薄膜”的策略,具有重要的范式推动价值。