APL：新型弛豫铁电单晶压电变压器研究

中科院上海硅酸盐研究所铁电光电晶体与器件研究课题组利用弛豫铁电单晶材料优异的压电性能设计和制备了Rosen型压电单晶变压器。该课题组系统表征了沿不同方向极化后晶体的电弹参数，并基于有限元方法，利用ANSYS软件进行了设计。制备出的变压器开路升压比达到138，功率密度约是同种型式PZT陶瓷的4倍，驱动0.5W的冷阴极灯，效率达到95%以上，目前功率初步达到1W左右。该工作得到了湖北大学张源伟副教授和南京航空航天大学朱华博士的紧密合作和支持，相关成果己发表在《应用物理快报》（Appl. Phys. Lett. 90, 212903 (2007)）和《科学仪器评论》（Rev. Sci. Instrum. 78, 073903 (2007)）上。
 
与传统压电陶瓷相比，PMNT单晶具有非常优异的低温性能，甚至可以在低于60K的低温环境中工作(PZT压电陶瓷最低应用环境约为-40℃)，从而可以将压电变压器用于诸如低温外太空和核设备、武器等国防高新技术中。
 
压电变压器是一种通过压电效应来实现电压升高或降低的压电器件，自20世纪五十年代由C. A. Rosen，K. Fish等发明以来，随着压电材料的不断发展，计算机辅助工具的不断改进，压电变压器性能有了显著的提升，目前被广泛应用在液晶显示器中的背景光源、静电复印机高压电源、负离子发生器、小功率激光管电源、警用电击器高压电源等领域，据估计目前每年压电变压器有2500到3000万美元的市场，成为传统的电磁变压器的最有力替代者。