近期，西安交通大學(xué)與美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作，設(shè)計(jì)出一種具有超高壓電效應(yīng)的透明鐵電晶體，該材料可能有助于改進(jìn)醫(yī)學(xué)成像儀、設(shè)計(jì)出隱形機(jī)器人和自供電觸摸屏。

具有超高壓電效應(yīng)的鐵電材料是能夠?qū)崿F(xiàn)電-聲信號(hào)轉(zhuǎn)換，廣泛應(yīng)用于超聲、水聲、電子、自控、機(jī)械等諸多領(lǐng)域。

1月15日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表一篇名為《具有超高壓電效應(yīng)的透明鐵電單晶）》（Transparent ferroelectric crystals with ultrahigh piezoelectricity）的論文。論文中，西安交通大學(xué)壓電單晶研究團(tuán)隊(duì)與美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)、澳大利亞伍倫貢大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等單位合作，利用交變電場(chǎng)來(lái)極化PMN-PT鐵電晶體，完全消除了對(duì)光有散射作用的鐵電疇壁，從而獲得了兼具高壓電系數(shù)（>2100 pC/N）、高電光系數(shù)（220 pm/V）和理論極限透光率的鐵電晶體材料。

據(jù)西安交通大學(xué)介紹，這項(xiàng)研究工作所獲得的透明壓電晶體將有效地推動(dòng)聲-光-電多功能耦合器件的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，例如透明觸覺(jué)傳感器、具有能量收集功能的透明壓電觸摸屏、用于光聲成像的高性能透明超聲換能器等。

《自然》新聞對(duì)上述研究進(jìn)行專門(mén)報(bào)道。報(bào)道稱，這項(xiàng)研究可降低一系列壓電設(shè)備的成本。與此同時(shí)，這類經(jīng)過(guò)改進(jìn)的材料可能被用來(lái)設(shè)計(jì)成更靈敏的光聲成像設(shè)備，在乳腺癌與黑色素瘤檢測(cè)、血管疾病的跟蹤治療等方面幫助醫(yī)生開(kāi)展工作。

該論文第一作者包括西安交通大學(xué)電信學(xué)部邱超銳博士生、張楠教授和美國(guó)賓州州立大學(xué)王博博士。西安交通大學(xué)李飛教授和徐卓教授及美國(guó)賓州州立大學(xué)陳龍慶教授為論文通訊作者。