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钙钛矿型铁电薄膜结构及性能的应变调控: 2015年; 铁电薄膜具有铁电、压电、热释电、光伏效应等多种特性,在换能器、驱动器、传感器、能量收集器、太阳能电池等功能器件中具有广阔的应用前景.铁电薄膜沉积在衬底上,其性能与衬底的约束引起的应变密切相关.如何利用衬底调控铁电薄膜的应变,进而调控其极化状态,是显著提高其性能的关键.综述了近年来利用应变工程调控铁电薄膜性能的研究进展及需要解决的问题.; 唐艳学朱炳王飞飞; 关键词：铁电薄膜

Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)弛豫铁电薄膜厚度尺寸效应研究: 2023年; 新一代弛豫铁电薄膜Pb(In_(1/2)Nb_(1/2))O_(3)-Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)-PbTiO_(3)(PIMNT)因兼具优异的电学性能与高的相变温度,在国内外获得广泛关注.为了探究不同薄膜厚度对PIMNT薄膜的结构及电学性能的影响,通过溶胶凝胶法制备了150 nm~1μm不同厚度的PIMNT薄膜,对其形貌结构以及电学性能进行了对比研究,在此基础上进一步研究了极化对其电学性能的影响.实验结果表明:随着厚度的增加,薄膜介电常数先增加后略有降低,剩余极化强度先增大后减小,矫顽场逐渐增大;在极化电压为18 V、极化温度和时间分别为100℃和5 min时,1μm厚度PIMNT薄膜的介电常数和损耗在100 Hz下分别为1009和0.022,室温下的热释电系数达6.85×10^(-4) C∙m^(-2)∙K^(-1),是目前主流的锆钛酸铅(PZT)薄膜的3倍左右.; 贾慧霞杨嘉倩沈逸尘谢济舟段志华王飞飞; 关键词：电学性能热释电系数

基于PZT薄膜的高频压电式微机械超声换能器的仿真与制备: 2023年; 压电式微机械超声换能器(PMUT)是当前生物医学超声成像领域的研究热点.锆钛酸铅(PbZrO_(3)-PbTiO_(3),PZT)压电薄膜是近年来微机械超声换能器使用的核心压电材料.基于PZT压电薄膜,使用有限元软件COMSOL Multiphysics创建了三维有限元仿真模型,并在(0,1)模态下研究了压电薄膜结构的几何参数,其谐振频率达到222.12 MHz,有效机电耦合系数(keff)为5.13%.采用光刻和刻蚀方法制备了PZT压电薄膜的PMUT单元原型器件.该器件的空腔结构完整,谐振频率在(0,1)模态下为25.87 MHz,仿真与测试结果相似,振动模态较纯,振动位移性能较好.研究结果表明:采用PZT压电薄膜的PMUT在高分辨率、高频医学超声成像中具有较好的应用前景.; 刘亚琦陈明珠张巧珍赵祥永王巨杉唐艳学王飞飞王书豪汪尧进苗斌李加东; 关键词：高频

Mn掺杂Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3单晶微米尺度压电阵列的制备与铁电畴结构研究: 2020年; 超声探头是高端医学超声诊疗设备的核心元件,由弛豫型铁电单晶制备的新型压电器件可显著提高其性能.由于高阵元密度阵列技术与微机电系统迅速发展,传统切割填充法刀缝过宽,难以降低阵元尺寸,无法提高阵元密度,更不利于高分辨率及高频率的应用需求.采用紫外光刻-深反应离子刻蚀工艺的微机械制备方法,可以降低缝宽、提升阵列密度.制备了基于新型、高性能弛豫铁电单晶——Mn离子掺杂0.3Pb(In1/2Nb1/2)O3-0.4Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.3PbTiO3(Mn-PIMNT)的微米尺度压电阵列.研究了紫外光刻工艺参数、深反应离子刻蚀工艺参数对压电阵列形貌的影响规律,得到了不同沟道深度与不同压电阵元形状的形成机制以及Mn-PIMNT单晶的刻蚀速率与天线功率、偏置功率及刻蚀气体比例之间的关系规律.得到压电阵列阵元尺寸小于10μm,沟槽深度大于20μm,沟槽宽度小于5μm,侧壁角度高于87°.通过压电力显微镜研究了微米尺度压电阵元的铁电畴结构及电场效应调控.与传统切割填充法相比,本文的加工方法不存在刀缝过宽,可确保单晶晶向,促进了高频率压电单晶复合材料、高密度超声换能器阵列以及新型压电微机械系统的发展.; 王巨杉马金鹏赵祥永陈明珠王飞飞王涛唐艳学程玮林迪罗豪甦; 关键词：深反应离子刻蚀

准同型相界钛酸铋钠基铁电固溶体的电卡效应研究: 2015年; 利用铁电材料的电卡效应实现致冷成为当前国内外的研究热点之一.基于Maxwell关系,围绕着准同型相界组分的Bi0.5Na0.5Ti O3基无铅铁电固溶体,研究了其电卡效应,结果表明:该体系在5 k V/mm的外电场下,显示出优异的致冷特性,温度的变化量可达到1.15 K,相应的致冷强度可达0.23 K·mm/k V,在全新的固态致冷器件中显示出应用前景.; 唐瑾王飞飞李岩田承越汪青石旺舟; 关键词：电卡无铅准同型相界

驱动器用环境友好压电材料的疲劳性能及物理机制研究: 2015年; 压电材料的疲劳性能是其在驱动器应用中的一个重要指标,开发兼有优良电致应变响应及抗疲劳性能的环境友好压电材料近来吸引了国内外广泛关注.在对具有大应变的无铅压电体系(0.935-x)Bi0.5Na0.5Ti O3-0.065Ba Ti O3-x Sr Ti O3(BNBSTx)前期研究基础上,进一步表征和分析了其单、双向电场下的疲劳性能.结果表明:该体系在疲劳106次前后,表现出优异的电学稳定性,实验中分析和讨论了有关疲劳的物理机制,认为该体系电学稳定性能优异的原因主要是其相对较低的缺陷密度,在单、双向电场下极化偏转过程中,电畴钉扎现象及局部电荷聚集现象较弱.; 田承越王飞飞汪青刘丹刘宝石旺舟; 关键词：无铅驱动器

弛豫铁电0.74Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-0.26PbTiO_3薄膜的微结构和光学性能(英文)被引量：1: 2012年; 采用磁控溅射法,选用LaNi O3作为缓冲层,在硅基片上制备出了0.74Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.26PbTiO3弛豫铁电薄膜.研究了沉积温度对薄膜的微结构和光学性能的影响.其中,沉积温度为500oC时制备的薄膜,不仅具有纯的钙钛矿结构,高度(110)择优取向、致密、无裂纹的形貌、而且具有最大的剩余极化,大小为17.2μC/cm2.使用柯西模型进行拟合反射谱,分析得到薄膜的折射率和消光系数.在波长为633 nm时,500oC沉积的薄膜的折射率大小为2.41.另外,薄膜的光学带隙在2.97～3.22 eV范围内.并初步讨论了这些薄膜的光学性能的差异.; 田玥唐艳学周丹胡志娟王飞飞陈心满刘锋王涛谢东珠孙大志石旺舟胡古今孔伟金; 关键词：消光系数

无线热释电明火报警终端研究: 2022年; 文中研究一种基于自主开发的大视场角钽酸锂热释电红外探测器的低成本智能无线明火探测技术及报警终端装置。基于电压模式热释电红外探测器集总参数模型,开展大视场及低成本探测器设计和综合性能优化,完成低噪声前置电路的设计与制备;并开发可批量化生产的专用装配工艺与单通道TO封装方式,实现高性能点式钽酸锂红外探测器的自主制造与性能表征。在此基础上,构建放大+通带滤波+检波+比较器的信号处理流程,开发低成本的无线智能报警终端的信号处理电路与信号采集分析嵌入式软硬件,设计可便捷安装的正方体45°斜切角的外观结构,并完成整机组装测试。经明火实验验证,该智能终端具有120°探测视场,对直径为13 cm的火焰探测距离达到6 m,有较强的探测识别能力。; 高安然吴珂妮胡立志张梦圆王飞飞; 关键词：电路设计

准同型相界钛酸铋钠基无铅铁电薄膜的制备及其性能研究: 2012年; 发展环境友好的传感器、存贮器及换能器用铁电与压电薄膜是当前的研究热点之一.采用脉冲激光沉积(PLD)的方法,通过优化制备工艺,引入La0.6Sr0.4CoO3(LSCO)作为缓冲层,在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了准同型相界组分掺杂微量Mn元素的Bi0.5Na0.5TiO3-BaTiO334薄膜,并对其相结构、微观形貌、铁电、介电等性能进行了研究.结果表明:该薄膜具有纯钙钛矿结构,结构致密,显示出良好的电性能,其中剩余极化可达到1.15×10-1C.m-2,1 kHz下薄膜的相对介电常数约1000.; 金成超王飞飞石旺舟姚其容; 关键词：PLD 介电性铁电性

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王飞飞

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