弛豫铁电晶体与器件课题组
产品展示
一、弛豫铁电单晶系列
二十世纪锆钛酸铅(PZT)陶瓷因为高的压电系数(d33~700pC/N)和机电耦合系数(k33~75%)得以广泛应用,PZT压电陶瓷在压电材料领域中占有主要地位了。而八十年代初,铌镁钛酸铅(PMNT)和铌锌钛酸铅(PZNT)弛豫铁电单晶在<001>方向上的超高的压电性能(d33~2000pC/N, k33~90%)和超大的场致应变(~1.5%)为人们所发现,被称为“50年来铁电领域的一次激动人心的革命”,这类的弛豫铁电单晶有望成为新一代的超声换能器、传感器和驱动器的核心压电材料,带来水声换能器等的大带宽和高能量密度,从而不仅成为国际上科学研究的热点,也成为各个大公司如GE和Philips等进行新一代压电换能器件研发的核心材料。
本课题组依托于中国科学院上海硅酸盐研究所,世界范围内首次用改进的Bridgman法生长出了高质量的大尺寸弛豫铁电单晶PMNT (Φ80mm×80mm),而且可以批量的规模化生产,得到了国际同行的密切关注,特别是[001]方向成功生长大尺寸(3英寸)单晶,使得PMNT单晶成为高端医用超声换能器大规模应用的核心材料。同时本课题组还可以生长其他生产一系列的弛豫铁电单晶,如铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅(PIMNT)单晶、Mn掺杂铌镁钪酸铅-钛酸铅单晶 (PMMNT)单晶、铌锌酸铅-钛酸铅(PZNT)单晶,这些单晶材料都可以按照客户的要求进行不同组成、掺杂、加工要求(如晶向和大小)来进行制备。这些单晶具有优异的压电性能,最近又发现了其优异的非线性光学性能和热释电性能,使得它们不仅可以满足应用需要成为新一代高性能压电换能器、非线性光学器件和光电探测器件(如红外探测器)的核心材料,而且还为广大的科研人员提供了良好的研究载体,成为国际上相关领域的研究热点。本体组不仅承担国家、中科院和上海市的对这些单晶材料科学研究任务,还为广大客户生产、提供所需要的弛豫铁电单晶产品,欢迎国内外各科研院所和公司企业定购我们的单晶产品,进行相关的科学研究及器件研发和生产。
本课题组生产的PMNT单晶产品:
铌镁酸铅-钛酸铅,Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3
铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅单晶, Pb(In1/2Nb1/2)O3– Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3
锰掺杂铌镁酸铅-钛酸铅,Mn-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3
锰掺杂铌铟酸铅-铌镁酸铅-钛酸铅单晶,Mn- Pb(In1/2Nb1/2)O3– Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–PbTiO3
0.70PMN-0.30PT单晶的弹性、压电、介电常数及机电耦合系数
Measured and derived elastic, piezoelectric, dielectric constants and electromechanical coupling factors of engineered domain 0.70PMN-0.30PT single crystals
二、基于弛豫铁电单晶的功能器件
1、热释电红外探测器
2、经颅多普勒医用超声探头
人体大脑血管中动脉检测图像:
3、无损探伤超声探头
使用仪器:
探伤仪: CTS-23, 汕头超声电子有限公司
超声波信号发生接收仪: 5073PR, 奥林巴斯 (X4, 50欧姆,+10dB)
示波器:DSOX4022A,安捷伦
阻抗分析仪: 4294A,安捷伦
试块:304不锈钢横孔(f2mm)试块,声速:5750m/s
回波信号:
频谱信号:
4、压电发电地板
单人跳动电压可达80V以上,瞬时功率可达1W以上,可根据用户需求订制各种规格
5、磁电型交变弱磁传感器