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| 新型壓電材料的電致伸縮效應約為原來的40倍 |
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| 2004-6-14 中國科普網(wǎng) |
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日本科學技術振興機構（JST）利用不同于壓電元件過去使用的電致伸縮效應的原理，發(fā)現(xiàn)了電致伸縮效應約為原來40倍的壓電元件材料，并且對電致伸縮效應進行了測定。此次已經(jīng)檢測的材料是作為點缺陷（Point Defect）而含有微量的鐵或鈣的鈦酸鋇（BaTiO3）。由于該材料不含壓電元件使用的鋯鈦酸鉛（PZT）所含有的鉛元素，因此也可用作無鉛材料。
過去的壓電元件材料PZT，使用整個結晶結構因壓電材料離子在電場中微動而進行微小伸縮的效應，來產(chǎn)生電致伸縮效應。此次開發(fā)的材料，晶格（Crystal Grating）中偏振方向（Polarization Direction）不同的區(qū)域（Domain）會變形。PZT在100V/mm的電場中最大變形率為0.01%，而鈦酸鋇在200V/mm的電場中則將變形率提高到了0.75%。理論上講，最大可提高到1-5%。
另外，這種域變換的電致伸縮效應是一種不可逆過程，停止施加電場后不能恢復原狀。而此次開發(fā)的材料可產(chǎn)生可逆變形。利用了“點缺陷納米有序的對象性”現(xiàn)象，同時還利用了點缺陷對稱性及其周圍域結晶對稱性在施加電場時的差異。
JST表示，利用這種巨大的壓電效應，有望形成一個與傳感器和激勵器等電――機械能轉換相關的全新應用領域。
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