随着人们对环境友好的要求，有毒性的铅系的压电材料正面临着挑战。最近一种无铅的压电陶瓷体系Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3 （BZT-BCT）的四方相-菱方相准同型相界附近被发现，这种陶瓷具有同铅系的压电材料一样的大压电系数,但是这种材料压电性能的压电机理还不明确。
本中心博士生高景晖从微观组织形貌的透射电子显微镜观察出发，研究BZT-BCT的压电性能机理。沿着相图的温度轴和成分轴分别做形貌观察后，他们发现在压电性能最优的成分/温度对应于小型化畴的形貌特征。进一步的会聚束衍射实验表明，这些小型化畴表现为四方相和菱方相共存的晶体结构。这种小型化畴的微观组织形貌是由在四方相-菱方相准同型相界上极化的低各向异性造成的，这一特征可以导致极化在四方相和菱方相的旋转容易，从而导致压电性能的增大。由高景晖为第一作者和通讯作者的名为"microstructure basis for strong piezoelectricity in Pb-free Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ceramics"的文章近期发表在Applied Physics Letters上。 |
