物理科学学院本科生以第一作者在《Ceramics International》期刊上发表研究论文

新闻网讯 近日，物理科学学院应用物理学专业2022级本科生张忠胜在JCR分区一区、中国科学院2区TOP期刊《Ceramics International》（IF=5.6)以第一作者发表了题为“Composition and Temperature Dependent Properties of PIN-PMN-PT Ternary Transparent Piezoelectric Ceramics”的研究论文，我院张永成教授为该论文的通讯作者。

透明铁电材料因其良好的光学、电学性能而受到研究者们的广泛关注，这使其被应用于医用光声成像、透明压电换能器等领域，其中作为新一代透明压电陶瓷材料的Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-PbTiO₃(PIN-PMN-PT)具有更加广阔的应用潜力。

该工作通过两步烧结法，制备了Sm掺杂15PIN-PMN-xPT透明压电陶瓷，通过调节PMN和PT的固溶配比(x=31,33,35,37,39)，分别得到了三方相为主，三方相四方相共存，和四方相为主的透明压电陶瓷。结果表明，当物相结构为四方相稍多于三方相的三方-四方共存结构时，能够诱导出水痕畴和条纹畴共存的混合畴结构，此时的样品具有最佳的综合性能。其中，1mol％Sm-15PIN-50PMN-35PT陶瓷在室温条件下的压电系数d₃₃可达到760 pC/N，光学透过率T能够达到62% @ 2000 nm，并且其居里温度达到了187.4℃。变温测试结果表明，当温度达到96℃附近时，三方-四方相的耦合达到最佳状态，样品的d₃₃可达到1100 pC/N，高于目前该体系已报道的性能。本工作所制备的PIN-PMN-PT透明压电陶瓷具有优异的压电、透光及温度稳定性，未来在透明光声换能器及医学光声成像等领域具有较大的应用潜力。