| 极化调控PIN-PMN-PT铁电单晶压电性能的均匀性 |
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| 作者姓名： | 梁敏 熊瑞彬 陈淑丽 王祖建 苏榕冰 苏彬 刘颖 何超 |
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| 作者单位： | 1.中国科学技术大学稀土学院,合肥 230026;2.中国科学院赣江创新研究院,赣州 341119;3.中国科学院福建物质结构研究所,福州 350002 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(12275274,52172009,52102011);福建省工业引导项目(2021H0043);中国科学院青年培育项目(JCPYJJ-22032);中国科学院青促会(2022330) |
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| 摘 要： | 弛豫铁电单晶具有优异的压电性能,在医学超声换能器、水声器件等领域有重要应用。坩埚下降法生长的弛豫铁电单晶不可避免地存在组分偏析,导致材料利用率极低。本工作测试了0.24PIN-0.46PMN-0.30PT铁电单晶沿生长方向压电系数(d33)和介电常数(ε33T/ε0)的变化,结果显示d33和ε33T/ε0沿着生长方向变化极大,能保持性能接近的区域不足20 mm。通过针对不同区域的极化设计,对铁电-铁电相变温度接近的区域进行极化调控,使超过60%晶体部分的d33和ε33T/ε0分别维持在（1 500±140） pC·N-1和4 900±350。为了验证极化调控后的晶体谐振区域是否一致,测试了两端区域的k33振子的谐振谱,结果显示两者的机电耦合系数接近,谐振和反谐振的峰位置也接近,而且不存在额外的寄生振动,说明采用极化调控PIN-PMN-PT铁电单晶沿生长方向的均匀性是可行的。本工作为提高PIN-PMN-PT铁电单晶的利用率提供了一种参考方案。
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| 关 键 词： | PIN-PMN-PT 铁电单晶 极化调控 组分分凝 压电系数 |
| 收稿时间： | 2024-02-21 |
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