铁电单晶Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-PbTiO_3的高场致应变及其在层叠式驱动器中的应用  

High electric-field-induced strain of Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)_PbTiO_(3) crystals and their application in multilayer actuators

作　　者：冯祖勇[1] 罗豪甦[1] 殷之文[1] 官春林[2] 凌宁[2] 

机构地区：[1]中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,上海201800 [2]中国科学院光电技术研究所,成都610209

出　　处：《物理学报》2004年第10期3609-3613,共5页Acta Physica Sinica

基　　金：国家自然科学基金 (批准号 :5 0 2 72 0 75 );国家高技术研究发展规划项目 (批准号 :2 0 0 2AA3 2 5 13 0 )资助的课题~~

摘　　要：通过研究 (1_x)Pb(Mg1 3Nb2 3)O3_xPbTiO3(PMNT)单晶在不同方向、不同组分下高场致应变的特性 ,确定了〈0 0 1〉取向PMNT单晶 (2 9%≤x≤ 31% )为制作层叠式驱动器的最佳组分范围 ,这组分的单晶具有高场致应变、低滞后而且性能较稳定的特点 .研究结果表明 ,在保证应变曲线的线性和低滞后的前提下 ,将近 - 2kV cm的负电场能够运用于〈0 0 1〉方向的PMNT晶体上 .4 0层 (每片晶片尺寸为 7mm× 7mm× 0 7mm)PMNT层叠式驱动器在电场 - 1 5—10kV cm的驱动下 ,可以获得 38 1μm的纵向位移 ,负载 4 0N的重量后 ,位移量减为An optimum composition range (29%<x<31%) of 〈001〉 oriented (1_x)Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_(3)_xPbTiO_(3)(PMNT) crystals was ascertained for multilayer actuator applications, which exhibited high_strain and low_hysteresis behavior. A nearby -2kV/cm negative E_field can be applied to PMNT ferroelectric samples with low hysteresis. Forty_layer PMNT strain actuators with individual element sizes of 7mm×7mm×0.7mm were fabricated from their optimum compositions, with displacements of 38.1 μm at E_fields from -1.5 to 10 kV/cm. When a 4 kg load was added to the PMNT multiplayer actuators, the displacements were decreased to 34 μm.

关 键 词：PBTIO3 高场 铁电单晶 电场能 片晶 纵向位移 晶体 层叠式 PMNT 晶片 

分 类 号：TM22[一般工业技术—材料科学与工程]