讲座预告 | 近年来压电单晶交流极化及其应用的发展综述

时间:8月10日下午15点-16点

发布时间:2023-08-03 

报告嘉宾:山下洋八(Dr.Yohachi (John) Yamashita)

 

时间:8月10日下午15点-16点

 

报告地点:电院2-314

 

背景介绍:

当你扭动开关打开煤气灶、当你用打火机点燃一只香烟、当你乘坐高铁列车前往下一个城市……每当你享受这些习以为常的便利时,就有一块、甚至很多块压电材料在背后默默发挥着作用。所谓压电材料,简单来讲就是受力发生形变时会产生电荷,受到电场激励时则产生机械形变的材料。通过这两种称为压电效应的变化,我们能够实现力、电、热、光、声等信号之间信息和能量的转换,从而制作出传感器、换能器、致动器、自供电设备等。 

自 2018 年以来,应用于铅基压电弛豫单晶 (relaxor-PbTiO3 (PT)) 的智能交流极化 (ACP) 得到了积极研究。自1880年皮埃尔·居里和雅克·居里兄弟发现压电效应以来,各种压电材料层出不穷,目前,钙钛矿结构的铁电晶体是压电性能上的佼佼者,其相关研究至今仍热度不减,其中一项前沿的研究方向是应用于铅基压电弛豫单晶 (relaxor-PbTiO3 (PT) ) 的智能交流极化 (ACP)。统计表明,2022年,同行评审期刊论文共发表25篇,截至2023年5月,ACP相关论文总数已达到70篇。美国北卡罗来纳州立大学 (NCSU) 研究了PIN-PMN-PT 单晶厚度对于ACP效果的影响,结果表明ACP对于厚度小于0.06 mm的薄单晶无效。此外,NCSU还研究了 ACP 对三方相PMN-PT 单晶的过极化效应,以及与 ACP 相关的铁电畴尺寸依赖性。结果表明,0.5 至 2.0 µm 宽的 109度条状畴更能发挥 ACP的最佳性能。富山县立大学(TPU)在 2022 年报告了 5 篇论文,包括铅基压电弛豫单晶的 AC 极化的最新进展(综述)以及用于心脏和腹部医学探针的大尺寸(4-7 cm2)二元和三元单晶的 ACP 应用。日本湘南工业大学 (SIT)的研究使用扫面电镜(SEM)揭示了ACP后单晶的宏观和微观结构。

 

在本次报告中,我们将总结 Covid-19 时代(2020-2023 年)过去几年关于铅基压电弛豫单晶 ACP 的最新结果。

嘉宾简介:

山下洋八1951 年出生于日本鹿儿岛。他1969年加入东芝公司,开始了对压电、电介质、换能器、弛豫单晶材料研究,并于1998年获得日本早稻田大学理学博士学位。在1997年至2013年之间,山下博士最著名的研究是被公认为用于诊断医疗超声换能器的弛豫单晶的开创性工作。之后,他成为了压电弛豫单晶智能交流极化(SACP)的发明者和国际合作倡导者,并曾将SACP极化应用于Pb(In,Mg,Nb)O3-PbTiO3单晶,在2011年就取得了压电常数(d33>3800 pC/N)的世界纪录。同时,山下博士也是压电陶瓷及单晶材料成分和工艺设计材料专家。目前,山下博士就职于日本湘南工业大学 (SIT)。他目前的研究重点是压电材料的交流极化以及应用于鱼类养殖、植物、小型哺乳动物和人类医疗的的声波/超声波刺激方法。山下博士曾任日本应用物理学杂志主编,日本应用物理学会会士、IEEE UFFC高级会员。2017年8月起,担任美国北卡罗来纳州立大学 (NCSU)机械与航空航天工程系兼职教授。他还是多家日本、韩国私人公司的顾问。

山下博士会说日语、英语、西班牙语、和初级汉语。他也是众所周知的足球爱好者。作为70岁以上的老年组成员,他一年能踢 70 场足球比赛,他拥有自1974年至2022年13次在世界杯比赛场馆现场观看决赛的吉尼斯纪录。