NH4IO3晶体的压电性能

用干涉法测量了NH₄IO₃晶体的全部压电系数。结果为: d₃₁=35.2, d₃₂=23.4, d₃₃=55.9, d₂₄=-2.4, d₁₅=-9.5×10^-8 CGSE/DYN。 关键词：     

聚四氟乙烯多孔膜的压电活性及其稳定性

研究了经单向机械拉伸形成的非极性空间电荷型薄膜驻极体聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜的压电性.讨论了由PTFE多孔膜和非多孔的聚合物薄膜（PTFE，聚酰亚胺PI，氟化乙丙烯共聚物FEP 和聚三氟氯乙烯PCTFE）组成的双层膜的突出压电活性.初步研究结果指出：在优化的极化条 件下形成的上述双层压电膜以外电极测量的准静态压电d₃₃常数可达186 pC/N， 这个数值与压电陶瓷锆钛酸铅PZT的相应常数接近，而比铁电聚合物聚偏氟乙烯(PVDF)的相 应常数约高出一个数量级.还研究了这类柔性多孔膜 关键词： 聚四氟乙烯多孔膜 压电性 空间电荷驻极体 充电参数 压电活性的热稳定性     

聚四氟乙烯和氟化乙丙烯共聚物复合膜的压电性

以多孔PTFE膜为骨架,而以致密（非多孔）FEP膜为储电介质层的孔洞结构复合压电驻极体膜的制备方法.利用正压电效应,测量了复合膜的准静态压电系数d₃₃;研究了压电系数的热稳定性和复合膜中空间电荷的动态特性;并通过介电谐振谱的分析,比较了这类复合膜的准静态和动态压电系数.结果表明：FEP和PTFE复合膜压电驻极体的准静态压电系数d₃₃可以达到300 pC/N.经90℃老化20 h 后的d₃₃仍保持在初 关键词： 压电驻极体 压电性 多孔聚四氟乙烯 致密氟化乙丙烯共聚物     

交联聚丙烯压电驻极体的压电性能及振动能量采集研究

以电子束辐照交联聚丙烯(IXPP)泡沫薄板为原材料, 首先利用热压工艺对微观结构进行改性, 然后采用电晕充电方法对样品实施极化处理, 使之具有压电效应, 成为压电驻极体. 通过准静态和动态压电系数d₃₃、复电容谱, 以及等温衰减的测量, 研究了IXPP压电驻极体膜的机电耦合性能; 同时考察了基于IXPP压电驻极体膜的振动能量采集器在{3-3}模式下对环境振动能的俘获. 结果表明, IXPP压电驻极体的准静态压电系数d₃₃可高达620 pC/N; 厚度方向的杨氏模量和品质因数(FOM, d₃₃·g₃₃)分别是0.7 MPa和11.2 GPa^-1; 在50, 70和90℃下进行等温老化, 经过24 h后, IXPP压电驻极体膜的准静态压电系数d₃₃分别降低到初始值的54%, 43%和29%; 采用面积为3.14 cm²的IXPP压电驻极体膜为换能元件, 当振子质量为25.6 g, 振动频率为820 Hz时, 振动能量采集器在匹配负载附近可以输出高达65 μW/g²的功率.     

0.5Ba(Ti0.8Zr0.2)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3压电薄膜的摩擦、磨损性能

具有准同型相界组分的0.5Ba(Ti_0.8Zr_0.2)O₃-0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃ (BZT-0.5BCT)陶瓷, 表现出优异的铁电、压电性能, 作为一种具有潜在应用前景的无铅压电材料得到广泛关注. 本文采用溶胶-凝胶方法在Si(100)基底上制备了BZT-0.5BCT压电薄膜. 使用原子力显微镜和扫描电子显微镜测量得到样品的形貌图, 形貌图表明该方法制备的无铅压电薄膜表面光滑, 晶粒大小均匀、呈半球形, 直径为80–100 nm, 厚度为1.7 μm, 膜的内部有气孔.摩擦力实验表明, 压电薄膜样品与硅针尖之间存在静电力的作用, 导致其摩擦力远大于硅针尖与SiO₂之间的摩擦力, 但是两者的摩擦系数基本相同.划痕实验表明, BZT-0.5BC薄膜具有很强的法向承载能力, 但是切向抗磨损能力差, 样品的平均弹性模量为23.64 GPa± 5 GPa, 其硬度为2.7–4 GPa, 两者均略低于压电陶瓷Pb(Zr, Ti)O₃材料的体态值. 关键词： BZT-BCT薄膜 纳米摩擦力 纳米压痕 纳米划痕     

准静态法d33测量仪

压电常数d_(33)是表征压电材料性能的一个重要参数,故能正确而快速的测量,对于压电材料的研究,生产与应用十分重要。以在常用动态法及静态法测量,但前者对试样尺寸要求严格,手续繁复,后者精度太低。准静态法则兼有动态法的精度及静态法的简便性,而又避免了二者的缺点,是d_(33)测量最为理想的方法。本文对准静态法原理,以及仪器设计作了介绍。     

利用超声脉冲回波重合法测定铌酸锂单晶弹性常数CijE和CijD

本文从基本的压电Christoffel方程出发导出三角晶系3m点群压电晶体弹性常数的表示式。并采用10MHz射频超声脉冲回波重合法测量了沿LiNbO₃不同对称方向传播的声速,结合e_ij和ε_ij⁵给出了LiNbO₃全部弹性常数C_ij^E和C_ij^D。它们是C₁₁^E=19.8 关键词：     

聚丙烯压电驻极体膜的压电和声学性能研究

以多孔聚丙烯(PP)膜为原材料, 通过压缩气体膨化工艺和电晕极化方法成功制备出PP压电驻极体膜, 并研究了该功能膜的压电和声学性能. 结果表明PP压电驻极体膜厚度方向和横向的杨氏模量分别为1.4和480 MPa, 因此压电系数d₃₃比d₃₁和d₃₂高2个量级以上, d₃₃是该类压电膜压电效应的主要性能指标, 而 d₃₁和d₃₂可以忽略不计. PP压电驻极体膜的准静态压电系数d₃₃在15-35 kPa的压强范围内具有良好的线性度. 在2-300 Hz的测试频率范围内, 300 Hz 下的d₃₃是2 Hz下的81%, 这主要是由PP膜的杨氏模量随频率增大而增强引起的. 在100 Hz-100 kHz 的音频和超声波频率范围内, PP压电驻极体膜具有平坦的频响曲线; 在1 kHz下其开路电压灵敏度和压电系数d₃₃分别为0.85 mV/Pa和164 pC/N. 关键词： 聚丙烯压电驻极体 压电效应 声学性能     

面向空耦电声换能器应用的高性能FEP/PTFE复合膜压电驻极体

压电驻极体(也称为铁电驻极体)是一类具有强压电效应的微孔结构驻极体材料,具有柔韧、低密度、低特性声阻抗等特征,是制备柔性空气耦合声电换能器的理想材料.针对器件对高灵敏度和高温工作环境的应用需求,本文报道高性能氟化乙丙烯/聚四氟乙烯(FEP/PTFE)复合膜压电驻极体的制备和性能表征.研究结果表明, FEP/PTFE膜的特性声阻抗为0.02 MRayl (1 Rayl=10 Pa·s/m);在小压强范围内的准静态压电电荷系数d₃₃可高达800 pC/N,且具有良好的压强特性.基于FEP/PTFE复合膜压电驻极体的麦克风的灵敏度最高可达6.4 mV/Pa@1 kHz,远高于文献报道的相同结构的压电驻极体麦克风的灵敏度,且具有平坦的频响曲线.对于直径为20 mm的超声波发射器,当驱动电压V_p为600 V时,样品中轴线上距离器件表面100 mm处, 40—80 kHz频率范围内产生的超声波的声压级为80—90 dB (参考声压为20μPa).基于FEP/PTFE复合膜压电驻极体的声电换能器的热稳定性显著优于聚丙烯(PP)压电驻极体声电换能器:在125...     

铁电晶体PbxBa1-xNb2O6和掺Li,Na的PbxBa1-xNb2O6的结构和电弹张量的测定

用提拉法从熔体中生长出Pb_0.37Ba_0.63Nb₂O₆和Pb_0.30Ba_0.533Na_0.306Li_0.028Nb₂O₆两种铁电单晶。用X射线衍射方法分析了两种单晶的结构,结果表明,室温时两种晶体都属于四方晶系点群4mm。测定晶格参数得PBN晶体的a=12.493?和c=3.98?;掺Li,Na的PBN晶体的a=12.493?和c=3.970?。测定了两种晶体全部各52个电弹张量的分量,结果表明PBN晶体具有优良的压电性,其中压电系数d₁₅=108×10^-12C/N。这种晶体很有希望用作与厚度切变模式有关的压电换能器材料。掺Li,Na的PBN晶体的介电常数显著降低,而铁电居里点有明显的提高。 关键词：     

伸缩-剪切模式自偏置铌酸锂基复合材料的磁电性能和高频谐振响应

选用多种切型铌酸锂(LiNbO_3)单晶,研究了铁基非晶合金(Metglas)/LiNbO_3叠层复合材料基于伸缩-剪切模式的磁电耦合性能,揭示了铌酸锂单晶压电系数与复合材料剪切磁电耦合系数的对应关系,在使用铌酸锂xzt/30~?切型时得到了最优化剪切磁电系数.通过SrFe12O19薄磁带提供偏置磁场,Metglas/LiNbO_3磁电复合材料可在没有外加直流磁场时实现剪切磁电响应,并在0.991 MHz和3.51 MHz频率时分别测出了谐振磁电系数,有望将铌酸锂基剪切磁电复合材料用于高频磁场探测.     

极化电压对聚丙烯压电驻极体膜压电性能的影响

压电驻极体是具有压电效应的微孔结构空间电荷驻极体材料,其压电性能与材料的微结构和空间电荷密切相关.本文首先利用压缩气体膨化工艺对聚丙烯(PP)的微结构进行改性,然后利用接触极化方法,研究了极化电压与PP膜空间电荷密度之间的关系,及其对压电性能的影响.结果表明对于极化前厚度为100μm的PP膜,其内部建立有序空间电荷分布的阈值极化电压为2 kV;一旦有序空间电荷建立起来,PP膜即具有压电效应.随着极化电压的提高,PP膜的空间电荷密度逐步增大,压电效应显著增强.当峰值电压为8 kV时,PP膜电极上的电荷密度、准静态压电系数和品质因数FOMv(d33·g33)分别为0.56 mC/m2,379 pC/N和8.6(GPa)-1.PP压电驻极体膜的FOMv比聚偏氟乙烯(PVDF)铁电聚合物膜高2个量级以上,且声阻抗非常低(～0.025 MRayl),因此该压电膜在超声波发射-接收系统或脉冲-回波系统中具有明显的优势.     

The Ag M5N45N45 Auger photoelectron coincidence spectra of disordered Ag0.5Pd0.5 alloy

An effect of disorder broadening (DB) on the Ag M₅N₄₅N₄₅ Auger spectra in the random substituted Ag_0.5Pd_0.5 has been investigated by Auger photoelectron coincidence spectroscopy (APECS). Data were collected for the Ag M₅N₄₅N₄₅ Auger line coincident with the Ag 3d_5/2 photoelectron line (and its higher and lower binding energy sides). It is shown that the broadening of the Ag M₅N₄₅N₄₅ line is directly associated with the presence of disorder broadening of the Ag 3d_5/2 photoelectron line. The APECS experiment is used to demonstrate the broadening in a novel way.     

XPS investigation of preferential sputtering of S from MoS2 and determination of MoSx stoichiometry from Mo and S peak positions

The preferential sputtering of S from bulk MoS₂ standard samples exposed to 3 keV Ar⁺ ion bombardment has been studied by XPS. The MoS_x stoichiometry decreases from MoS₂ to MoS_1.12 with a concomitant reduction in the Mo 3d_5/2 binding energy from 229.25 to 228.35 eV. The altered layer extends to a depth of 3.8 nm and is proposed to consist of a single amorphous MoS_x phase in which Mo has a varying number of nearest neighbour S atoms. Using peak positions alone it is possible to determine the MoS_x stoichiometry to an accuracy of x±0.1 from a plot of MoS_x stoichiometry against (Mo 3d_5/2–S 2p_3/2) binding energy. The results are of strong current interest for coating analysis applications as MoS₂ is a compound capable of providing low friction properties when incorporated into hard coatings.     

低损耗低非线性高负色散光子晶体光纤的优化设计

设计了一种同轴双芯六角点阵光子晶体光纤, 该光纤中心缺失一根空气柱形成内纤芯, 通过减小第4环空气孔的直径形成外纤芯. 采用全矢量有限元法并结合各向异性完美匹配层边界条件, 对其色散、非线性、约束损耗和模场等特性进行了数值模拟. 结果发现, 该光纤呈现高负色散可调效应和较强的模场约束能力, 约束损耗接近10^-2 dB· m^-1. 调整光纤结构参数(即空气孔间隔Λ, 小孔直径d₁和相对孔间隔比f), 可以控制其高负色散工作波长. 若调整光纤结构参数Λ=1.2 μ, f=0.917, d₁=0.515 μm时, 该光纤在低损耗通信窗口C波段呈现负色散和负色散斜率, 其色散斜率在-1----6 ps· km^-1nm^-2范围内波动, 在波长1.55 μm处负色散值为-3400 ps· km^-1nm^-1, 模场面积高达43 μm², 非线性系数仅有3.6 km^-1W^-1. 该光纤在C波段呈现的低损耗低非线性高负色散特性, 具有很好的色散补偿能力, 将在长距离大容量 高功率高速光通信系统中获得很好的应用.     

用低能电子衍射研究GaAs(110)表面的弛豫

用低能电子衍射研究了GaAs(110)表面的弛豫。发现当理论与实验之间符合得最好时,得到的结构是,保持表面上As—Ga键长不变用一个27.32°±0.24°的旋转角(ω),使As原子向外移动0.10±0.02?,Ga原子向内移动0.55±0.02?,而从Ga到第二层时空间为d₂=1.45±0.01?,从第二层Ga到第三层的空间为d₃=2.01±0.01?。对此结构As的背键长l_As=2.43±0.01?(收缩0.56％),而Ga的背键长l_Ga=2.253±0.004?(收缩8.0％)。 关键词：     

用低能电子衍射研究ⅢA-ⅤA和ⅡB-ⅥA化合物(110)和(1010)表面的弛豫

用低能电子衍射研究了ⅢA-VA和ⅡB-VIA化合物(110)和(1010)表面的弛豫,发现当理论计算与实验符合得很好时其结构是:保持表面上A-B键长不变,用一个旋转角ω,使B原(离)子向外移动,A原(离)子向内移动,第一表面原子层间距d₁=0.610-0.810?[对ⅢA-VA(110)],0.536—0.825?[对ⅡB-VIA(110)]和0.633-1.060?[对ⅡB-VIA(1010),第二表面原子层间距d₂=1.300-1.610?[对ⅢA-VA(100)],1.430-1.700?[对ⅡB-VIA(110)]和0.820-0.930?[对ⅡB-VIA(1010),而第三表面原子层间距d₃=1.410-2.440?[对ⅢA-VA(110)],2.020-2.250?[对ⅡB-VIA(110)]和1.910-2.440?[对ⅡB-VIA(1010)]。对此结构,弛豫率α是:0.24±0.02[对ⅢA-VA(110)],0.25±0.02[对ⅡB-VIA(1010)]和0.33±0.03[对ⅡB-VIA(1010)]。 关键词：     

可用于电光材料的新型非线性光学活性的玻璃分子

通过在枝化苯胺-吡咯啉发色团接入具有π-π作用的葸官能团,设计并合成了一种可用于二阶非线性光学材料的新型树枝状玻璃分子发色团ETO和ETF.所得到的分子玻璃发色团具有良好的自成膜性能,其玻璃化温度测得分别为41℃(ETO)和39℃(ETF),用SHG法测得薄膜的非线性电光系数(d33)分别为38,32 pm/V.结果表...