[001]c极化的KNN单晶的弹性系数,压电系数和介电系数的研究

【作者】 胡程鹏； 田浩； 周忠祥；

【机构】 哈尔滨工业大学物理系；

【摘要】 我们成功的用顶部籽晶助溶剂法生长出大尺寸,高质量的K_xNa_1-xNbO₃（x=0.88和0.45）晶体,它们的介电损耗都在0.5%以下。为了能很好的表征KNN单晶的性能,我们成功地在室温下通过谐振法和超声法测量出宏观对称性为4mm的KNN单晶的全部弹性,压电和介电系数。并且利用这些参数,我们研究了压电系数、弹性系数、介电系数和机电耦合系数随取向变化的关系,发现最大的压电系数和机电耦合系数都是在[001]c方向。其中组分为K_0.88Na_0.12NbO₃晶体的机电耦合系数k15,k31,k33和kt分别为44.8%,19%,70.6%和67%,压电系数d33为104 pC/N,K_0.45Na_0.55NbO₃晶体的压电系数能达到180 pC/N左右,而实验中用d33测量仪测出的压电系数能达到d33=200 pC/N。通过KNN单晶的弹性,压电和介电系数的测量,我们可以得出KNN晶体在无铅压电材料领域中是非常优秀的。更多还原