掺铜KTN单晶

大电致应变

通过Cu掺杂引入可逆畴切换，在无铅压电晶体中实现高电致应变。

Zhang, Yuanyuan · Zhang, Huadi · Qiu, Chengcheng · 张锐 · 郑立梅 · Yang, Yuguo · 王旭平 · 王继扬

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

具体参数

单极应变

0.32 %

技术优势

应变大幅提升

0.36 wt% Cu掺杂的KTN晶体在15 kV/cm电场下实现0.32%的单极应变，为KTN晶体已报道最高值之一。

畴可逆切换

Cu掺杂产生的极化缺陷偶极子提供恢复力，使电场撤去后畴结构可逆恢复，从而获得大应变和双电滞回线。

应用场景

• 无铅压电器件：用无铅KTN晶体替代含铅压电陶瓷，满足环保法规并实现大应变驱动。
• 压电执行器：利用大电致应变直接驱动执行器，减少位移放大机构。
• 压电传感器：高应变灵敏度提升微弱机械信号的检测分辨率。
• 精密位移台：可逆畴切换提供稳定的微位移输出，提高定位重复精度。