项目名称: 无铅铁电单晶的压电活性与结构本质

项目编号: No.51332009

项目类型: 重点项目

立项/批准年度: 2014

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 罗豪甦

作者单位: 中国科学院上海硅酸盐研究所

项目金额: 290万元

中文摘要: 围绕以钛酸铋钠(NBT)基、铌酸钾钠(KNN)基为代表的钙钛矿型铁电固溶体单晶高压电活性及其结构本质研究,包括高压电性能、低介电损耗、高温度稳定性无铅铁电材料的设计、制备、结构与性能调控机理,开展铁电单晶生长,与单晶材料多层次多尺度结构对本征压电性能和非本征压电性能的影响规律研究;结合同步辐射、透射电镜、拉曼光谱、压力电学显微镜、偏光显微镜等不同手段,研究无铅压电单晶的多层次多尺度(晶格畸变→偶极子→极化团簇→微畴→宏畴→相结构)结构特征与相变规律,揭示无铅压电单晶在外场(温度、电场、应力)作用下压电响应机理与结构本质;以及通过离子掺杂、气氛退火与极化后处理来调控材料多层次结构与压电性能。在此基础上,指导新型高性能无铅压电材料的设计和制备,以及现有无铅压电材料的改性研究,促进尽早实现压电材料无铅化的发展目标。

中文关键词: 铁电体;无铅压电材料;钙钛矿型结构;准同型相界;固溶体

英文摘要: The origin of piezoelectric response is investigated to their hierarchical structure in lead-free ferroelectric single crystals, such as NBT- and KNN-based solid sulution ferroelectrics. The project aims at to design and fabricate new ferroelectric single crystals with high piezoelectric response, low dielectric loss and high temperature stability, and the mechanism how to control the hierarchical structure and optimize their intrinsic and extrinsic piezoelectric performances. The hierarchical structure (lattice distortion→dipole→polar nano regions→nano-domains→macro-domains→phase structure) will be investigated multidimensionally by different techniques such as synchrotron X-ray radiation, transmission electron microscopy (TEM), raman spectrum, piezoelectric force microscope(PFM), polarized light microscopy (PLM) etc. The piezoelectric response will be investigated systematically in chemical composition, order and disorder of solid-solution and external field (such as temperature, strain and electric field) related to their hierarchical structure. Ionic-doping and post-process by atmosphere annealing and poling will be investigatd to optimize the piezoelectric properties of lead-free piezoelectric single crystals. We hope to have better understanding of the mechanism of piezoelectric response to find the fundamental difference between the lead-based MPB and lead-free MPB to design and fabricate novel high performance lead-free piezoelectric materials, and to make the contribution to eliminating lead-based piezoelectric materials eventually in the world.

英文关键词: ferroelectric;lead-free piezoelectric;perovskite;morphotropic phase boundary;solid solution

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2021年10月16日
专知会员服务
111+阅读 · 2021年9月22日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
99+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年6月2日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
103+阅读 · 2021年4月7日
从0到1,搭建经营分析体系
人人都是产品经理
0+阅读 · 2022年3月6日
事理图谱的构建与应用分论坛|CNCC2021
哈工大SCIR
1+阅读 · 2021年12月14日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
32+阅读 · 2018年7月14日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月16日
Arxiv
19+阅读 · 2021年6月15日
Deep Face Recognition: A Survey
Arxiv
17+阅读 · 2019年2月12日
小贴士
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2021年10月16日
专知会员服务
111+阅读 · 2021年9月22日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
99+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年6月2日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
专知会员服务
103+阅读 · 2021年4月7日
相关资讯
从0到1,搭建经营分析体系
人人都是产品经理
0+阅读 · 2022年3月6日
事理图谱的构建与应用分论坛|CNCC2021
哈工大SCIR
1+阅读 · 2021年12月14日
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
流程工业数字孪生关键技术探讨
专知
1+阅读 · 2021年4月7日
这期Nature封面「雪崩」了!
新智元
0+阅读 · 2021年1月16日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
38+阅读 · 2019年4月12日
【材料课堂】EBSD晶体学织构基础及数据处理
材料科学与工程
32+阅读 · 2018年7月14日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员