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首页> 外文期刊>Physical review >Volume matching condition to establish the enhanced piezoelectricity in ternary (Sc,Y)_(0.5)(Al,Ga,In)_(0.5)N alloys
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Volume matching condition to establish the enhanced piezoelectricity in ternary (Sc,Y)_(0.5)(Al,Ga,In)_(0.5)N alloys

机译：在三元（Sc，Y）_（0.5）（Al，Ga，In）_（0.5）N合金中建立增强压电性的体积匹配条件

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Recently, ScAlN alloys attracted attention for their giant piezoelectric moduli. In this study the piezoelectric response of the wurtzite group-Ⅲ nitrides A1N, GaN, and InN mixed with 50 mol％ of ScN or YN is investigated using ab initio calculations. We confirm that the energy flattening phenomenon gives rise to the simultaneous appearance of elastic softening and local structural instability, and explains the enhanced piezoelectricity of the alloys. Furthermore, we present a volume matching condition for an efficient search of new piezoelectric materials. It states that alloys in which the parent components show close volume matching exhibit a flatter potential-energy landscape and higher increase of piezoelectric moduli. We suggest YInN, beyond ScAIN, as a promising material for piezoelectric energy harvesting with its enhanced ≈400％ piezoelectric moduli.
机译：最近，ScAlN合金因其巨大的压电模量而受到关注。本文采用从头算的方法研究了纤锌矿型Ⅲ族氮化物AlN，GaN和InN与50mol％的ScN或YN的压电响应。我们确认能量变平现象引起弹性软化和局部结构不稳定性的同时出现，并解释了合金的增强压电性。此外，我们提出了一种体积匹配条件，可以有效地搜索新型压电材料。它指出，其中母体成分显示出紧密的体积匹配的合金表现出更平坦的势能分布和更高的压电模量。我们建议，除ScAIN以外，YInN还应具有增强的≈400％压电模量，是一种有希望的压电能量收集材料。

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