實(shí)驗(yàn)名稱：弛豫鐵電單晶疇工程極化實(shí)驗(yàn)

研究方向：弛豫鐵電單晶疇工程

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：在弛豫鐵電單晶的居里溫度以上進(jìn)行交流直流聯(lián)合極化，以通過(guò)疇工程方法提升單晶的介電和壓電性能。

測(cè)試設(shè)備：ATA-7050高壓放大器，信號(hào)發(fā)生器，數(shù)字示波器，硅油控溫爐等。

圖1：實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：在135℃條件下，采用UFCP（Ultra-hightemperatureField-CoolingPolarization）方法對(duì)樣品進(jìn)行極化處理。首先，將樣品加熱至135℃，隨后施加頻率為0.1Hz、峰值強(qiáng)度為15kVpp/cm的對(duì)稱三角波電場(chǎng)，循環(huán)10次，以實(shí)現(xiàn)交流預(yù)極化（ACP）。隨后，在相同溫度下施加7.5kV/cm的直流電場(chǎng)（DCP）持續(xù)5分鐘，以進(jìn)一步增強(qiáng)極化效果。最后，在保持直流電場(chǎng)的條件下，樣品逐漸冷卻至室溫，以完成場(chǎng)冷極化過(guò)程。在整個(gè)極化過(guò)程中，使用信號(hào)發(fā)生器和ATA-7050電壓放大器得到所需的電場(chǎng)。

測(cè)試結(jié)果：

介電譜分析表明，UFCP方法在居里點(diǎn)以上促進(jìn)了電場(chǎng)誘導(dǎo)的相變，形成了穩(wěn)定的多相結(jié)構(gòu)。采用UFCP方法極化的單晶（SCs）其橫向壓電系數(shù)d31達(dá)到1126pC/N，機(jī)電耦合系數(shù)k31為0.559。與傳統(tǒng)DCP方法相比，UFCP使d31提高了68.6%，機(jī)械品質(zhì)因子Qm提高了16.7%，壓電品質(zhì)因數(shù)（FOM）提升了98.3%。

功率放大器推薦：ATA-7050高壓放大器

圖：ATA-7050高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇