多元钙钛矿铁电陶瓷固溶限附近奇异性研究

本课题将致力于非铅类多元钙钛矿铁电陶瓷固溶限附近奇异特性研究和机理解明；实现材料的光－机－电相互转换，即在同一材料中同时实现压电/电致伸缩、应力发光和电致发光。揭示材料固溶限附近铁电相与介电相的相互作用机理和各功能之间的耦合机理。其科学技术价值在于为复杂传感器和执行器系统等众多应用领域提供可供利用的材料；为材料设计和应用中材料选择提供理论依据和指导。将对我国多功能材料研究和高新技术产业发展起到推动和促进作用。本研究将开发分别以钛酸钡和铌酸钾为基础，替代、添加钙、镁、锶及稀土等元素形成的铁电－介电复相陶瓷。通过不同添加物调整铁电固溶限的位置，优化固溶限附近介电、铁电、压电、电致伸缩参数和应力发光、电致发光特性。获得优良的光－机－电相互转换多功能材料，其压电系数超过250 pC/N，电致伸缩大于0.4％；肉眼可观察得到的应力发光和电致发光。