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西安交大研发获得具有高压电性能的透明铁电单晶

2020-01-17
西安交大研制取得具有高压电功用的通明铁电单晶西安交大研制取得具有高压电功用的通明铁电单晶

a 本作业所得到的通明高功用压电单晶资料相片;b 单晶透光率试验数据

铁电资料是一种可以完成电-声信号转化的智能资料,广泛应用于超声、水声、电子、自控、机械等许多范畴。但是,因为铁电体存在很多的畴壁和晶界,传统的高功用压电资料,如:PbO3陶瓷和工程畴结构的PbO3-PbTiO3 单晶资料,通常在可见光波段是不通明的。这一问题长时间地阻止了人们企图将可见光耦合到高功用压电器材中的想象。

1月16日,英国《天然》期刊在线宣布了西安交大等压电单晶研讨团队等取得具有超高压电效应的通明铁电单晶的最新效果。

据介绍,西安交大研讨团队与美国宾夕法尼亚州立大学、澳大利亚伍伦贡大学、哈尔滨工业大学等单位协作,使用交变电场来极化PMN-PT铁电晶体,然后彻底消除了对光有散射效果的铁电畴壁,然后取得了兼具高压电系数、高电光系数和理论极限透光率的铁电晶体资料。

据了解,这项研讨作业所取得的通明压电晶体将有效地推进声-光-电多功用耦合器材的规划与开发,如:通明触觉传感器、具有能量搜集功用的通明压电触摸屏、用于光声成像的高功用通明超声换能器等。

此外,在压电机理研讨方面,根据相场模仿和原位试验表征,该研讨团队还发现,在PMN-PT晶体中,减小畴壁密度或增大电畴尺度可使晶体压电和介电功用大幅添加,挑战了长时间以来,因为钛酸钡晶体研讨作业而构成的高畴壁密度发生高压电效应的传统知道,为往后压电资料的规划供给了思路。

该论文榜首作者包含西安交大电信学部邱超锐博士生、张楠教授和美国宾州州立大学王博博士。西安交大李飞教授和徐卓教授及美国宾州州立大学陈龙庆教授为论文通讯作者。参加本项作业的还包含澳大利亚伍伦贡大学张树君教授、美国宾州州立大学Tom Shrout教授、哈尔滨工业大学田浩教授等。

此研讨作业得到国家天然科学基金委、科技部111引智方案、教育部联合基金、西安交通大学青年优秀人才方案和中心高校根本科研业务费等项目的支撑。

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