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新聞網(wǎng)訊 近日，物理科學(xué)學(xué)院應(yīng)用物理學(xué)專(zhuān)業(yè)2022級(jí)本科生張忠勝在JCR分區(qū)一區(qū)、中國(guó)科學(xué)院2區(qū)TOP期刊 Ceramics International（IF=5.6)以第一作者發(fā)表了題為“Composition and Temperature Dependent Properties of PIN-PMN-PT Ternary Transparent Piezoelectric Ceramics”的研究論文，物理科學(xué)學(xué)院張永成教授為該論文的通訊作者。

透明鐵電材料因其良好的光學(xué)、電學(xué)性能而受到研究者們的廣泛關(guān)注，這使其被應(yīng)用于醫(yī)用光聲成像、透明壓電換能器等領(lǐng)域，其中作為新一代透明壓電陶瓷材料的Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃(PIN-PMN-PT)具有更加廣闊的應(yīng)用潛力。

該工作通過(guò)兩步燒結(jié)法，制備了Sm摻雜15PIN-PMN-xPT透明壓電陶瓷，通過(guò)調(diào)節(jié)PMN和PT的固溶配比(x=31,33,35,37,39)，分別得到了三方相為主，三方相四方相共存，和四方相為主的透明壓電陶瓷。結(jié)果表明，當(dāng)物相結(jié)構(gòu)為四方相稍多于三方相的三方-四方共存結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠誘導(dǎo)出水痕疇和條紋疇共存的混合疇結(jié)構(gòu)，此時(shí)的樣品具有最佳的綜合性能。其中，1mol％Sm-15PIN-50PMN-35PT陶瓷在室溫條件下的壓電系數(shù)d₃₃可達(dá)到760 pC/N，光學(xué)透過(guò)率T能夠達(dá)到62% @ 2000 nm，并且其居里溫度達(dá)到了187.4℃。變溫測(cè)試結(jié)果表明，當(dāng)溫度達(dá)到96℃附近時(shí)，三方-四方相的耦合達(dá)到最佳狀態(tài)，樣品的d₃₃可達(dá)到1100 pC/N，高于目前該體系已報(bào)道的性能。本工作所制備的PIN-PMN-PT透明壓電陶瓷具有優(yōu)異的壓電、透光及溫度穩(wěn)定性，未來(lái)在透明光聲換能器及醫(yī)學(xué)光聲成像等領(lǐng)域具有較大的應(yīng)用潛力。