Freestanding Relaxor Ferroelectric Single‐Crystalline Thin Films Enable Flexible Piezoelectric Energy Harvester With Giant Power Density
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Le résumé fourni par la source
ABSTRACT Piezoelectric‐based flexible nanogenerators have appealed tremendous attention due to their significant application potential in wearable and implantable devices. However, materials with high piezoelectricity commonly used in these nanogenerators are typically rigid oxides, which often suffer from low strain tolerance due to their intrinsic brittleness. Here, we report the development of flexible, high‐performance freestanding relaxor ferroelectric 0.68Pb(Mg 1/3 Nb 2/3 )O 3 ‐0.32PbTiO 3 single‐crystal nanoscale membranes, achieved through crystallographic orientation control and a sacrificial‐layer‐based wet etching process. The flexible nanogenerator fabricated from freestanding (111)‐oriented membranes exhibit outstanding electromechanical performance, with a converse piezoelectric coefficient as high as 1350 pm V −1 . Under an applied strain of ∼2.4%, the nanogenerator devices generate an open‐circuit voltage of ∼20 V and a short‐circuit current of ∼72.6 nA, corresponding to a giant power density of ∼147 mW cm − 3 , while maintaining stable operation over >30000 mechanical deformation cycles. Combined synchrotron‐based X‐ray reciprocal‐space mapping, atomically resolved electron microscopy, and comprehensive electrical characterizations reveal that substrate release induces crystallographic symmetry lowering and suppresses clamping, thereby enhancing polarization rotation and domain‐wall mobility. This work establishes a general strategy for integrating high‐performance relaxor oxide thin films into flexible platforms, advancing next‐generation energy‐harvesting and flexible electronic technologies.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Freestanding Relaxor Ferroelectric Single‐Crystalline Thin Films Enable Flexible Piezoelectric Energy Harvester With Giant Power Density
- Date Crossref
- 05/04/2026
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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Harbin Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Jilin University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Indian Institute of Science Bangalore pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Sun Yat-sen University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Beijing Advanced Sciences and Innovation Center pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Science and Technology Beijing pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Zhuhai Key Laboratory of Micro‐Nano Sensing Technology and Intelligent Detection School of Microelectronics Science and Technology Sun Yat‐sen University Zhuhai Guangdong China pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Harbin Institute of Technology, Jilin University et Indian Institute of Science Bangalore, avec 4 autres affiliations.
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