在四边形 (Bi,Na) TiO3-BaTiO3膜中,在广泛的组成范围内实现高压电性能,用于微电子机械系统
Keisuke Ishihama1, Takao Shimizu1,2, Kazuki Okamoto1
1School of Materials and Chemical Technology, Tokyo Institute of Technology, Yokohama 226-8502, Japan.
ACS applied materials & interfaces
|December 28, 2023
概括
(Bi,Na) TiO3-BaTiO3的无压电薄膜在广泛的组成范围内显示出增强的特性,超过了传统的限制. 这一发展为环保,高性能压电材料提供了一条道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 陶工程 陶工程 陶工程
背景情况:
- 无压电材料被寻求作为基材料的替代品.
- 铁电固体溶液中的形态相极限 (MPB) 通常提供最佳的压电特性,但在狭窄的组成范围内.
- 域切换是增强压电性的关键机制.
研究的目的:
- 为了研究四角形 (1-x) ((Bi,Na) TiO3-xBaTiO3膜的压电特性.
- 探索超出传统MPB组合范围的压电增强.
- 开发具有更好的性能,可接受环境的无压电薄膜.
主要方法:
- 制造 (1-x) ((Bi,Na) TiO3-xBaTiO3 薄膜.这些薄膜的制造
- 结构和电气性能的表征,包括极化和压电系数.
- 在电场下分析域切换行为.
主要成果:
- 增强的压电特性,包括有效d33,f超过220pm/V和横向压电系数,e31,f,为19C/m2,在广泛的组合范围 (x = 0.2-0.5) 上得到了实现.
- 在四角形构成范围 (x = 0.06-1.0) 中观察到平面内偏振,这是由于基质诱导的应变造成的.
- 结果超过了之前报告的散装陶价值,并且与以为基础的薄膜相比较.
结论:
- 可逆域切换可以实现高压电性能,而无需依赖MPB组合.
- 这种方法可以在更广泛的范围内实现对成分不敏感的压电特性.
- 这些发现为开发高性能,环保的无压电薄膜提供了战略.
关键词:
(BiBi) 是一个很好的方法.Na) TiO3BaTiO3 的时间.没有Pb,没有Pb.域名切换 转换 域名切换构成出于形态变异的相位边界组合.压电薄膜是一种压电薄膜.四角形结构是一个四角形结构.
