《弛豫鐵電單晶PMN-PT優異電光係數全矩陣測試及其機理研究》是依託哈爾濱工業大學，由孫恩偉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：弛豫鐵電單晶PMN-PT優異電光係數全矩陣測試及其機理研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫恩偉
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目將對近年來在國際壓電、鐵電學術領域引起廣泛關注的熱點材料體系，弛豫鐵電單晶Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)和In摻雜PMN-PT，的一般光學和線性電光性質進行實驗測量與機理研究。首先，通過測量其吸收光譜，確定其光學吸收邊位置、禁頻寬度和電子躍遷等基本的光譜性質；其次，測量其在不同溫度與不同波長情況下，單晶的折射率和電光係數全矩陣參量，討論晶體的有效電光係數和半波電壓等重要電光參數；然後，測量單晶的壓電係數全矩陣參量，並在測量得到整套電光和壓電參數的基礎上，研究單晶的壓電-電光聯合效應，分析逆壓電效應對鐵電晶體電光調製性能的影響，以及如何充分利用鐵電晶體巨大的逆壓電應變去增強晶體的電光調製能力，並進行合理的理論最佳化設計，找到晶體最佳的電光調製狀態；最後，研究此類單晶優異電光性能的機理及其與晶體巨大壓電性能之間的關係。
結題摘要
隨著光電信息技術的發展，電光調製器件迫切需要開發出具有更高開關速率、更大電光係數和更低半波電壓的高性能電光材料。本項目對新型的弛豫鐵電單晶Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)和In摻雜PMN-PT，的一般光學和線性電光性質進行了系統的實驗與理論研究。獲得了PMN-PT、PIN-PMN-PT和KNNT等單晶的基本光學參數，如折射率，光學吸收邊位置，禁頻寬度等；得到了晶體的線性電光係數和壓電係數；確定了晶體的折射率色散方程；研究了溫度對晶體光學性質的影響規律；確定此類單晶最佳的電光調製狀態；發現單晶的最佳電光調製性能並不發生在晶體的主軸坐標系下，利用坐標變換方法，考慮電光-壓電耦合效應，確定了PMN-PT晶體的最佳電光調製方向。在最佳狀態下，晶體的半波電壓最大可降低10倍。本項目還揭示了此類單晶優異電光性能的形成機理是弛豫鐵電單晶內部的微疇的高電學活性，為從本質上進行其電光性能的改性工作提供理論依據。
