2018年海洋信息论坛第29期

 2018年海洋信息论坛第29期

报告题目：压电材料的最新进展

报告人：曹文武教授

时间：7月30日 上午9:00-10:30

地点：水声楼14楼会议室

报告人简介：

曹文武于1982年1月获吉林大学理论物理学士学位（77级）并被选送到美国留学。1987年5月获美国宾州州立大学凝聚态物理博士学位。先后在宾州州立大学材料研究所及康奈尔大学物理系做博士后。1990年受聘于宾州州立大学材料研究所及材料系任助理教授兼助理研究员，1993年升职为副教授兼副研究员，1995年加入数学系任数学系与材料研究所共聘副教授，2001年获美国宾州州立大学数学系和材料研究院共聘终身教授，同时兼任生物工程系和材料工程系教授。兼任哈工大生命科学院生物医学工程专业博导。

曹文武教授多年从事交叉学科的科研和教学。他的主要研究方向是功能材料及其应用，特别是鉄电材料的理论、压电材料制备及超声换能器的设计以及超声设备的研发。医用声学和超声无损检测的方法和仪器研发。已发表SCI学术论文560余篇、包括《Nature Materials》、《Advanced Materials》、《Advanced Functional Materials》、《Nature Communications》、《Proceedings of National Academy of Sciences》、《Physical Review Letters》、《Prog. Material Science》等顶级学术杂志多篇，合著学术专著5部。谷歌引用14000余次，H-因子55，获得国家发明专利31项。主持过十几次大型国际会议，在各种学术会议上做过200余次大会邀请报告。已主持过各类科研项目50余项。曹教授也是美国国立健康研究院高频医用超声换能器资源中心的创始人之一。国家973课题首席科学家。曹教授现任哈尔滨医科大学客座教授、厦门大学海洋学院讲座教授和上海交通大学机电学院访问讲席教授。曾任客座教授或兼职教授包括：美国洛斯·阿拉莫斯国家试验室、美国杨博翰大学、香港城市大学、香港理工大学、日本湘南大学、南京大学、苏州大学、湘潭大学、科学院上海硅酸盐研究所。

报告简介：

自1880年居里兄弟发现了石英压电现象以来，压电材料有了长足发展，其应用也已经深入到日常生活的各个角落，包括医用超声换能器、声呐、应力传感器、汽车电喷、音响、报警器、压电马达等。压电材料是机电器件的核心，对机电器件的性能起着决定性的作用，每次压电材料的发展都会带来压电器件性能的极大改善。钛酸钡压电材料发现于1941年（Thurnaurer and Deaderick），它的压电性能较石英要大十几倍，而锆钛酸铅-钛酸铅固溶体压电陶瓷(PZT)诞生于1955年(B. Jaffe), 由于其高压电性（比钛酸钡要大3-5倍）和制造工艺成本低，至今一直统治着压电材料的市场，特别是水声换能器领域。1997年大尺寸驰豫铁电铌镁酸铅-钛酸铅（PMN-PT）单晶的发现使得很多压电器件在性能上得到了极大的改善，它的压电性能可高达PZT的5倍，新材料的发现使医用超声诊断探头和矢量水听器有了突破性的进展。近几年压电材料研究又有了很多新的进展，包括织构PMN-PT陶瓷、掺Sm的PMN-PT陶瓷、无铅的压电陶瓷和无铅压电单晶。新型掺Sm的PMN-PT陶瓷的压电性能可达到PZT压电陶瓷的3倍，而新型无铅压电材料的性能也可以达到甚至超过PZT的水平，这为发展环保无铅机电器件奠定了材料基础。本讲座将对于压电材料的新发展做一简单介绍，并对于相关的压电性能增强的物理机制给予初步的解释。