We report an interesting effect in the form of a rise (up to 13%) in the permittivity of graphene (GE) filled polyvinylidene difluoride trifluoroethylene (P(VDF-TrFE)) subjected to a small uniaxial deformation (up to 7% in the principal direction). Our findings differ from GE-PVDF homopolymer samples that show a decrease of permittivity upon elongation. We argue that the VDF content which controls the spontaneous polarization has a profound effect on the charge storage through the addition of interface density by the GE phase.
REFERENCES
1.
D. R.
Smith
, W. J.
Padilla
, D. C.
Vier
, S. C.
Nemat-Nasser
, and S.
Schultz
, Phys. Rev. Lett.
84
, 4184
(2000
);
[PubMed]
D.
Schurig
, J.
Mock
, B.
Justice
, S.
Cummer
, J. B.
Pendry
, A.
Starr
, and D. R.
Smith
, Science
314
, 977
(2006
);
[PubMed]
2.
A.
Alú
and N.
Engheta
, Phys. Rev. E
72
, 016623
(2005
).3.
V.
Castel
and C.
Brosseau
, Appl. Phys. Lett.
92
, 233110
(2008
);V.
Castel
, C.
Brosseau
, and J.
Ben Youssef
, J. Appl. Phys.
106
, 064312
(2009
);V.
Castel
, M.
Potel
, and C.
Brosseau
, J. Appl. Phys.
108
, 024306
(2010
);P.
Talbot
, A.-M.
Konn
, and C.
Brosseau
, J. Magn. Magn. Mater.
249
, 481
(2002
).4.
C. W.
Nan
, M. I.
Bichurin
, S. X.
Dong
, D.
Viehland
, and G.
Srinivasan
, J. Appl. Phys.
103
, 031101
(2008
).5.
A. K.
Geim
and K. S.
Novoselov
, Nature Mater.
6
, 183
(2007
);A. C. H.
Neto
, F.
Guinea
, N. M.
Peres
, K. S.
Novoselov
, and A. K.
Geim
, Rev. Mod. Phys.
81
, 109
(2009
).6.
S.
Park
and R. S.
Suoff
, Nat. Nanotechnol.
4
, 217
(2009
).7.
D.
Jin
, A.
Kumar
, K. H.
Fung
, and N. X.
Fang
, Appl. Phys. Lett.
102
, 201118
(2013
).8.
Z.
Zhu
, S.
Joshi
, S.
Grover
, and G.
Moddel
, J. Phys. D
46
, 185101
(2013
).9.
Q.
Cao
and J. A.
Rogers
, Adv. Mater.
21
, 29
(2009
);10.
C.
Brosseau
, Surf. Coat. Technol.
206
, 753
(2011
).11.
S.
Stankovich
, D. A.
Dikin
, G. H. B.
Dommett
, K. M.
Kohlhaas
, E. J.
Zimney
, E. A.
Stach
, R. D.
Piner
, S. B. T.
Nguyen
, and R. S.
Ruoff
, Nature
442
, 282
(2006
).12.
B.
Das
, K. E.
Prasad
, U.
Ramamurty
, and C. N. R.
Rao
, Nanotechnology
20
, 125705
(2009
).13.
H.
Kim
, Y.
Miura
, and C. W.
Macosko
, Chem. Mater.
22
, 3441
(2010
).14.
M.
Hirata
, T.
Gotou
, S.
Horiuchi
, M.
Fujiwara
, and M.
Ohba
, Carbon
42
, 2929
(2004
).15.
J. R.
Potts
, O.
Shankar
, S.
Murali
, L.
Du
, and R. S.
Ruoff
, Compos. Sci. Technol.
74
, 166
(2013
).16.
B. J. P.
Adohi
, D.
Bychanok
, B.
Haidar
, and C.
Brosseau
, Appl. Phys. Lett.
102
, 072903
(2013
).17.
T.
Ramanathan
, A. A.
Abdala
, S.
Stankovich
, D. A.
Dikin
, M.
Herrera-Alonso
, R. D.
Piner
, D. H.
Adamson
, H. C.
Schniepp
, X.
Chen
, R. S.
Ruoff
, S. T.
Nguyen
, I. A.
Aksay
, R. K.
Prud'Homme
, and L. C.
Brinson
, Nat. Nanotechnol.
3
, 327
(2008
).18.
H.
Kim
, A. A.
Abdala
, and C. W.
Macosko
, Macromolecules
43
, 6515
(2010
).19.
K.-H.
Liao
, Polymer
53
, 3756
(2012
).20.
T.
Sharifi
, E.
Gracia-Espino
, H. R.
Barzegar
, X.
Jia
, F.
Nitze
, G.
Hu
, P.
Nordblad
, C.-W.
Tai
, and T.
Wågberg
, Nat. Commun.
4
, 2319
(2013
);
[PubMed]
S.-H.
Bae
, O.
Kahya
, B. K.
Sharma
, J.
Kwon
, H.-J.
Cho
, B.
Özyilmaz
, and J.-H.
Ahn
, ACS Nano
7
, 3130
(2013
).
[PubMed]
21.
L.
Yang
, S. L.
Phua
, C. L.
Toh
, L.
Zhang
, H.
Ling
, M.
Chang
, D.
Zhou
, Y.
Dong
, and X.
Lu
, RSC Adv.
3
, 6377
(2013
).22.
Z.
Chen
, W.
Ren
, L.
Gao
, B.
Liu
, S.
Pei
, and H.-M.
Cheng
, Nature Mater.
10
, 424
(2011
).23.
K.
Tashiro
, Ferroelectric Polymers: Chemistry, Physics, and Applications
(Marcel Dekker
, New York
, 1995
);M. E.
Lines
and A. M.
Glass
, Principles and Applications of Ferroelectrics and Related Materials
(Clarendon Press
, Oxford
, 1977
).24.
B. J.-P.
Adohi
, A.
Mdarhri
, C.
Prunier
, B.
Haidar
, and C.
Brosseau
, J. Appl. Phys.
108
, 074108
(2010
).25.
R.
Gregorio
,Jr. and M. M.
Botta
, J. Polymer Sci. Part B: Polym. Phys.
36
, 408
(1998
);E. B.
Almaric
and J. F.
Legrand
, Eur. Phys. J.
3
, 225
(1998
);S.
Ansari
and E. P.
Giannelis
, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys.
47
, 888
(2009
).26.
J.
Buckley
, P.
Cebe
, and D.
Cherdack
, Polymer
47
, 2411
(2006
);T.-H.
Young
, L.-P.
Cheng
, D.-J.
Lin
, L.
Fane
, and W.-Y.
Chuang
, Polymer
40
, 5315
(1999
).27.
R. P.
Chartoff
, J. P.
Menczel
, and S. H.
Dillman
, “Dynamic mechanical analysis
,” in Dynamic Mechanical Analysis in Thermal Analysis of Polymers
, 2nd ed., edited by J. D.
Menczel
and R. B.
Prime
(Wiley
, New Jersey
, 2009
).28.
C.
Brosseau
and P.
Talbot
, Meas. Sci. Technol.
16
, 1823
(2005
);P.
Talbot
, A. M.
Konn
, and C.
Brosseau
, J. Magn. Magn. Mater.
249
, 483
(2002
);C.
Brosseau
, W.
Ndong
, V.
Castel
, J.
Ben Youssef
, and A.
Vidal
, J. Appl. Phys.
102
, 024907
(2007
);C.
Brosseau
and W.
Ndong
, J. Appl. Phys.
104
, 064108
(2008
);C.
Brosseau
, W.
Ndong
, and A.
Mdarhri
, J. Appl. Phys.
104
, 074907
(2008
).29.
V. M.
Pereira
, A. H. C.
Neto
, and N. M. R.
Peres
, Phys. Rev. B
80
, 045401
(2009
);R. M.
Ribeiro
, V. M.
Pereira
, N. M. R.
Peres
, P. R.
Briddon
, and A. H. C.
Neto
, New J. Phys.
11
, 115002
(2009
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
