多学科材料研究中心薛德祯发表在Journal of Applied Physics的文章已被该杂志评选为“2012年引用最多的文章”之一,充分显示了该工作的重要性。该成果检索信息为: J. Appl. Phys., 109, 054110 (2011)。
压电材料是一类广泛使用的重要的功能材料。这类材料的王者就是上世纪50年代发现的锆钛酸铅(PZT),它在半个世纪以来统治了绝大部分压电材料的应用。在大量的日常生活,家用电器,工业产品中到处都可以看到锆钛酸铅的影子,然而,在如此之广泛的产品中使用有对人体有害的含铅产品可能引发大范围的环境问题,因此在全球范围内许多国家已经通过立法禁止铅的使用。在此背景下, 高达620pC/N的压电系数的Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3体系的发现为寻找高性能无铅压电材料带来了曙光(Phys.Rev. Lett., 103, 257602 (2009))。本工作中薛德祯及其合作者通过谐振法系统的研究了准同相界(MPB)成分Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-50(Ba0.7Ca0.3)TiO3的弹性,压电,以及介电性能。结果表明该成分的各项性能在MPB温度(室温)下最优,随着温度的变化而降低,但是压电系数即使在50oC依然可以保持93pC/N的高的压电性能。这是与MPB成分所特有的低的极化各向异性和弹性软化分不开的。 |