APL：新型弛豫鐵電單晶壓電變壓器研究

中科院上海硅酸鹽研究所鐵電光電晶體與器件研究課題組利用弛豫鐵電單晶材料優異的壓電性能設計和制備了Rosen型壓電單晶變壓器。該課題組系統表征了沿不同方向極化后晶體的電彈參數，并基于有限元方法，利用ANSYS軟件進行了設計。制備出的變壓器開路升壓比達到138，功率密度約是同種型式PZT陶瓷的4倍，驅動0.5W的冷陰極燈，效率達到95%以上，目前功率初步達到1W左右。該工作得到了湖北大學張源偉副教授和南京航空航天大學朱華博士的緊密合作和支持，相關成果己發表在《應用物理快報》（Appl. Phys. Lett. 90, 212903 (2007)）和《科學儀器評論》（Rev. Sci. Instrum. 78, 073903 (2007)）上。
 
與傳統壓電陶瓷相比，PMNT單晶具有非常優異的低溫性能，甚至可以在低于60K的低溫環境中工作(PZT壓電陶瓷最低應用環境約為-40℃)，從而可以將壓電變壓器用于諸如低溫外太空和核設備、武器等國防高新技術中。
 
壓電變壓器是一種通過壓電效應來實現電壓升高或降低的壓電器件，自20世紀五十年代由C. A. Rosen，K. Fish等發明以來，隨著壓電材料的不斷發展，計算機輔助工具的不斷改進，壓電變壓器性能有了顯著的提升，目前被廣泛應用在液晶顯示器中的背景光源、靜電復印機高壓電源、負離子發生器、小功率激光管電源、警用電擊器高壓電源等領域，據估計目前每年壓電變壓器有2500到3000萬美元的市場，成為傳統的電磁變壓器的最有力替代者。