制备拥有三临界点的高性能外延无铅压电薄膜

项目名称： 制备拥有三临界点的高性能外延无铅压电薄膜

项目编号： No.11204233

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 物理学I

项目作者： 杨耀东

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 30万元

中文摘要： 本项目将采用脉冲激光沉积的方法，制备拥有三相临界点的高性能外延无铅压电薄膜。在前期从高性能无铅压电块体材料的研究中得出的三临界普适理论指导下，拥有三相临界点的薄膜也将具有优异的压电性能，并有望借助外延技术突破瓶颈，提高无铅材料的居里温度。申请人将对薄膜的定向生长条件，成膜机理，压电性能进行研究，寻找出合适的靶材组分，基板取向，以及其他关键生长条件。并从多尺度入手探索薄膜的微观结构，位错，铁电畴，生长取向和电学性能之间的关系，揭示其中的物理机制。希望通过外延薄膜技术使得无铅压电材料的压电系数和居里温度都得到提升。目标是把薄膜压电系数提高50%以上，无铅材料的居里点从不到50摄氏度提高80摄氏度以上。

中文关键词： 无铅压电材料；准同型相界；铁电体；居里温度；钛酸钡

英文摘要： We will synthesis lead-free piezoelectric epitaxial thin film with tricritical triple point via pulsed laser deposition. Ceramic with tricritical triple point is one new candidate in the lead-free piezoelectric family ust developed in 2009. Since this is a relatively new area, tricritical triple piezoelectric thin film is barely studied. In this proposal,we will try to grow this new thin film via pulsed laser depostition. After obtaining the orineted thin film with tricritical triple point, we will continue optimize the experimental condition to obtain high piezoelectric coefficient. Thin film growth mechanism, microstructure, ferroelectric domain, relationship between structure and property are several important issues need study in this proposal. Our goal is to enhance piezoelectric coefficient of thin film about 50%, and increase the Curie temperature from 48 degree celsius to 80 degree celsius.

英文关键词： Lead-free piezoelectric material；morphotropic phase boundary；ferroelectrics；Curie temperature；barium titanate