钛酸钡单晶超高压电性能与机理的研究

钛酸钡作为最重要的铁电材料之一，自其发现之日起，无论在理论上还是应用上都具有举足轻重的作用。但BaTiO3单晶的d33一直在90pC/N左右，限制了它的应用。然而我们在研究晶体取向对铁电单晶性能影响时,首次在钛酸钡单晶中得到了高达2000pC/N的超高压电常数，极大幅度地提高了BaTiO3单晶的压电性能。但是，我们还不能在所有研究的钛酸钡单晶中都得到如此高且稳定的压电性能，主要原因是目前对钛酸钡单晶具有超高压电性能的机理尚不十分清楚，还有待进一步研究。因此，本项目旨在已有研究结果基础上，通过研究外加应力和外加电场等作用下典型压电单晶畴结构变化规律以及对宏观性能的影响，分析出影响钛酸钡单晶压电性能的因素，确定出钛酸钡单晶具有最优压电性能的晶体取向，揭示出钛酸钡单晶超高压电性能的内在机理，进而指导设计和优化其它铁电单晶的压电性，并为BaTiO3基无铅压电材料的应用提供依据。