Влияние материала электрода на высоковольтный отклик полимерных сегнетоэлектриков при деформациях изгиба или кручения
Министерства науки и высшего образования РФ , государственное задание , FSFN-2025-0004
Кочервинский В.В.
1, Осипков А.С.
1, Бурьянская Е.Л.
1,2, Киселев Д.А.
2, Михалев П.А.
1, Баскаков С.А.
3,4, Шульга Ю.М.
3, Макеев М.О.
11Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
2Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Москва, Россия
3Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН, Черноголовка, Московская обл., Россия
4Общество с ограниченной ответственностью "ГРАФЕНОКС"
Email: osipkov@bmstu.ru, buryanskayael@bmstu.ru, dm.kiselev@misis.ru, graphenox@gmail.com, yshulga@yandex.ru
Поступила в редакцию: 10 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 26 января 2026 г.
Принята к печати: 29 января 2026 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2026 г.
Проведен анализ формы и величины сигнала поляризационного отклика сегнетоэлектрических пленок с двумя типами электродов, имеющих различные упругие свойства, при подаче на них электрического поля в виде биполярных прямоугольных импульсов, которое может вызвать в пленке деформации изгиба или кручения. При использовании электродов из металла и органического композита с графенсодержащими частицами обнаружено, что в первом случае при подаче поля поляризационный отклик оказывается выше. Это может быть обусловлено появлением дополнительных растягивающих механических напряжений, так как упругие постоянные органической пленки и металлического электрода различались. Показано, что возникающие напряжения меняют микроструктуру цепей аморфной фазы, в которой находятся как собственные примесные носители, так и заряды, инжектированные из электродов. Изменение микроструктуры цепей аморфной фазы осуществляется путем изменения в ней соотношения поворотных изомеров и становится возможным по причине ее высокой податливости при комнатной температуре. Ключевые слова: пьезоэлектричество, полимерные сегнетоэлектрики, гибкая электроника, самополяризация.
- T.T. Wang, J.M. Herbert, A.M. Glass. The applications of ferroelectric polymers (Blackie and Son, Bishopbriggs, Glasgow, UK, 1988)
- H.S. Nalwa. Ferroelectric polymers: chemistry: physics and applications (CRC Press, 1995)
- K. Asadi (Ed.). Organic ferroelectric materials and applications (Woodhead Publishing, Elsevier, 2021)
- V.V. Kochervinskii, O.V. Gradov, M.A. Gradova. Chem. Rev., 91 (11), RCR5037 (2022). DOI: 10.57634/RCR5037
- G.R. Harris, S.M. Howard, A.M. Hurrell, P.A. Lewin, M.E. Schafer, K.A. Wear, B. Zeqiri. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 70 (2), 85 (2023). DOI: 10.1109/TUFFC.2022.3213185
- Y. Xin, H. Sun, H. Tian, C. Guo, X. Li, S. Wang, C. Wang. Ferroelectrics, 502 (1), 28 (2016). DOI: 10.1080/00150193.2016.1232582
- M.A. O'Reilly, K. Hynynen. IEEE Transactions on Biomed. Engineer., 57 (9), 2286 (2010). DOI: 10.1109/TBME.2010.2050483
- Y. Lin, M.A. O'Reilly, K. Hynynen. Sensors, 23 (3), 1369 (2023). DOI: 10.3390/s23031369
- Y. Wu, J.K. Yim, J. Liang, Z. Shao, M. Qi, J. Zhong, Z. Luo, X. Yan, M. Zhang, X. Wang, R.S. Fearing, R.J. Full, L. Lin. Sci. Robot, 4, eaax1594 (2019). DOI: 10.1126/scirobotics.aax1594
- A. Simaite, B. Tondu, P. Soures, C. Bergaud. ACS Appl. Mater. Interfaces, 7, 19966 (2015). DOI: 10.1021/acsami.5b04578
- P. Xiao, N. Yi, T. Zhang, Y. Huang, H. Chang, Y. Yang, Y. Zhou, Y. Chen. Adv. Sci., 3, 1500438 (2016). DOI: 10.1002/advs.201500438
- K.T. Nguyen, S.Y. Ko, J.-O. Park, S. Park. J. Mech. Robot., 8, 041006 (2016). DOI: 10.1115/1.4032407
- T. Sharma, K. Aroom, S. Naik, B. Gill, J.X. Zhang. Annals Biomed. Eng., 41 (4), 744 (2013). DOI: 10.1007/s10439-012-0708-z
- C.C. Nguyen, M.T. Thai, T. Hoang, J. Davies, Ph.Th. Phan, K. Zhu, L. Wu, M.A. Brodie, D. Tsai, Q.Ph. Ha, H.-Ph. Phan, N.H. Lovell, Th.N. Do. Sensors Actuators A: Phys., 357, 114380 (2023). DOI: 10.1016/j.sna.2023.114380
- K. Takashima, S. Nagano, M. Watanabe, K. Ishida. J. Robotics Mechatronics, 36 (4), 899 (2024). DOI: 10.1186/s40648-019-0147-9
- V.V. Kochervinskii. Crystallogr. Reports, 48 (4), 649 (2003). DOI: 10.1134/1.1595194
- V.V. Kochervinskii, E.L. Buryanskaya, A.S. Osipkov, M.O. Makeev, D.A. Kiselev, M.A. Gradova, O.V. Gradov, B.V. Lokshin, A.A. Korlyukov. Nanomaterials, 14, 1002 (2024). DOI: 10.3390/nano14121002
- M.A. Marcus. Ferroelectrics, 57 (1), 203 (1984). DOI: 10.1080/00150198408012763
- М. Toda. Ferroelectrics, 32 (1), 127 (1981). DOI: 10.1080/00150198108238683
- М. Toda. Ferroelectrics, 22 (1), 911 (1978). DOI: 10.1080/00150197908239445
- J.K. Lee, M.A. Marcus. Ferroelectrics, 32 (1), 93 (1981). DOI: 10.1080/00150198108238679
- M.A. Marcus. J. Appl. Phys., 52 (10), 6273 (1981). DOI: 10.1063/1.328571
- M.A. Marcus. Ferroelectrics, 40 (1), 29 (1982). DOI: 10.1080/00150198208210593
- E. Fukada, G.M. Sessler, J. E. West, A. Berraissoul, P. Gunther. J. Appl. Phys., 62 (9), 3643 (1987). DOI: 10.1063/1.339243
- G. Dreyfus, J. Lewiner. J. Electrochem. Society, 120 (8), 1083 (1973). DOI: 10.1149/1.2403634
- G.M. Sessler, D.K. Das-Gupta, A.S. DeReggi, W. Eisenmenger, T. Furukawa, J.A. Giacometti, R. Gerhard-Multhaupt. IEEE Trans. Electr. Insul., 27, 872 (1992)
- V.V. Kochervinskii, E.L. Buryanskaya, D.A. Ryzhenko, A.S. Osipkov, D.A. Kiselev, G.A. Kirakosyan, B.V. Lokshin, A.I. Zvyagina. Polymers, 16, 233 (2024). DOI: 10.3390/polym16020233
- V.V. Kochervinskii, S.A. Baskakov, I.A. Malyshkina, D.A. Kiselev, T.S. Ilina, M.G. Rybine, S.A. Bedin, E.V. Chubunova, Y.M. Shulga. Ferroelectrics, 600, 59 (2022). DOI: 10.1080/00150193.2022.2115798
- V.V. Kochervinskii, E.V. Chubunova, Y.Y. Lebedinskii, N.A. Shmakova. Polym. Sci. Ser. A, 53, 912 (2011). DOI: 10.1134/S0965545X11100051
- V.V. Kochervinskii, A.S. Pavlov, N.V. Kozlova, N.A. Shmakova. Polym. Sci. Ser. A, 56 (5), 587 (2014). DOI: 10.1134/S0965545X14050101
- H. Ohigashi, K. Koga. Jpn. J. Appl. Phys., 21 (8A), L455 (1982). DOI: 10.1143/JJAP.21.L455
- K. Koga, T. Kajiyama, M. Takayanagi. J. Phys. E: Scientific Instruments, 8 (4), 299 (1975). DOI: 10.1088/0022-3735/8/4/018
- H. Ohigashi. J. Appl. Phys., 47 (3), 949 (1976). DOI: 10.1063/1.322685
- C. Salom, M.G. Prolongo, A. Toribio, A.J. Marti nez-Marti nez, I.A. de Carcer, S.G. Prolongo. Intern. J. Adhesion and Adhesives, 84, 119 (2018). DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2017.12.004
- L. Guadagno, M. Sarno, U. Vietri, M. Raimondo, C. Cirillo, P. Ciambelli. RSC Adv., 5 (35), 27874 (2015). DOI: 10.1039/c5ra00819k
- A.S. Pakhare, S.P. Nadimpalli. ASME J. Appl. Mech., 91 (4), 041009 (2024). DOI: 10.1115/1.4064209
- И.Ю. Дмитриев, В.К. Лаврентьев, Г.К. Ельяшевич. Высокомолекулярные соединения. Серия А, 48 (3), 447 (2006)
- Б.П. Космынин, Е.Л. Гальперин, Д.Я. Цванкин. Высокомолекулярные соединения. Серия А, 12 (6), 1254 (1970)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.