陕西省自然科学基金(2009JQ1005) 作品数:11 被引量:21 H指数:3 相关作者: 张涛 张鹏利 马宏伟 林书玉 李敏 更多>> 相关机构: 西安科技大学 陕西师范大学 南京大学 更多>> 发文基金: 陕西省自然科学基金 国家自然科学基金 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 理学 一般工业技术 电气工程 矿业工程 更多>>
传输矩阵法研究薄膜体声波谐振器 被引量:4 2010年 薄膜体声波谐振器(FBAR)以其工作频率高、体积小、便于集成和低插损等优良特性而得到广泛应用,对薄膜体声波器件理论设计与优化的研究成为研究热点。本文引入传输矩阵法研究薄膜体声波谐振器,利用该方法推导薄膜体声波谐振器的输入阻抗公式,并利用该公式研究了A l/A lN/A l结构的FBAR的谐振频率、有效机电耦合系数和谐振品质因数。结果证明,该阻抗公式可有效的用来设计或评价FBAR的谐振频率、有效机电耦合系数和谐振品质因数等重要参数。 张涛 马宏伟 郭长立 张永元 杨华平关键词:传输矩阵 FBAR 阻抗 谐振频率 薄膜体声波谐振器电极效应研究 2012年 运用传输线路法推导了薄膜体声波谐振器(Thin Film Bulk Acoustic Resonator,FBAR)的输入阻抗公式.利用输入阻抗公式,研究了不同材料FBAR构成中电极材料和厚度对FBAR有效机电耦合系数的影响,FBAR最大有效机电耦合系数优化理论.由结论可知,FBAR的有效机电耦合系数随电极的厚度和密度变化明显,在低密度电极材料时,电极厚度增大明显降低了FBAR的有效机电耦合系数;同时,在电极厚度较厚时,电极密度越大越有利于获取高的有效机电耦合系数.所得结论,可应用于FBAR设计与优化中. 张涛 解忧 刘婷 周胜男关键词:薄膜体声波谐振器 电极效应 运用Sawyer Tower电路测试薄膜铁电性能 被引量:1 2012年 声表面波煤矿瓦斯传感器是一种新型瓦斯传感器,PZT基高压电铁电薄膜是该类传感器制备的理想功能材料,铁电性作为PZT基铁电薄膜的另一个重要性能对传感器的工作特点和稳定性具有重要影响。因而,测试并掌握具有高压电性铁电薄膜的铁电性也是器件材料表征的一项重要工作。采用Sawyer Tower电路原理,自主设计铁电测试电路,制备PZT基铁电薄膜,并利用该电路测试薄膜的铁电性。由实验结果可知,自主设计的Sawyer Tower电路能简便、有效、准确和直观的测试薄膜的铁电性能,有望广泛应用于薄膜铁电性能测试及研究。 张涛 马宏伟 李敏 张鹏利 赵省贵关键词:PZT 铁电薄膜 铁电性能 超声场中双气泡非线性动力学参数 被引量:6 2013年 从气泡动力学出发,建立了双气泡在外加声场作用下的运动方程,对气泡间的相互作用力进行了研究.研究结果表明:考虑到气泡之间相互作用后,气泡的运动方程、谐振频率、谐振时半径的变化情况明显与单个气泡不同,这些参数不只与气泡各自的初始半径,外加声压强度,液体的黏滞性等因素有关,还与它们之间距离和相对另一气泡的初始半径有关.研究发现:气泡的谐振频率与它们之间距离有关,随着气泡之间距离的增大,其谐振频率在不断减小.但当它们之间的距离增大到某一值时,其谐振频率趋于一定值.这也可以理解为当气泡相对较远时它们之间的相互作用对其影响可以忽略,此时的谐振频率即为单泡的谐振频率.对于谐振时它们的半径变化而言,两气泡之间的作用是相互抑制的,但气泡的初始半径的不同,这种抑制作用的强、弱不同.气泡初始半径相同的气泡,相互抑制作用较弱,数值计算表现出半径相同时其谐振半径的变化幅度要大于半径不同时的结果. 张鹏利 林书玉 张涛关键词:气泡 超声 谐振频率 MAEAM研究过渡金属V,Nb,Ta的声子谱 被引量:1 2010年 运用改进分析型嵌入原子法,沿Brillouin区中的6个对称方向[q00],[qqq],[qq0],[1qq],[1/21/2q]和[q11],计算了体心立方过渡金属V,Nb,Ta的声子谱。研究结果表明,沿3个方向[q00],[qqq]和[qq0],在频率较低(波长较大)的区域,声子谱曲线与实验符合的非常好,在高频率(波长较小)区域,计算结果有稍微的偏差。同时计算结果预测了[1qq],[1/21/2q]和[q11]3个方向的声子谱曲线。 史海青 解忧 张涛关键词:MAEAM 声子谱 过渡金属 La_(0.75)Na_(0.25)MnO_3外延膜的制备及电流诱导效应 2010年 通过射频磁控溅射,在单晶LaAl O3(100)衬底上生长了膜厚为120 nm的La0.75Na0.25MnO3外延膜.应用X射线衍射仪、直流四探针法对其结构及电流诱导效应进行了系统研究.X射线结果表明:薄膜具有赝立方钙钛矿结构,为(100)取向外延膜.电阻率与温度关系表明La0.75Na0.25MnO3薄膜在275 K附近发生金属与绝缘体转变.电流在0.5~4 mA范围内,薄膜的峰值电阻率随电流增大而减小,在4 mA下获得了15.9%的峰值电阻率变化,并应用相分离理论给出了合理的解释. 渊小春 韩立安 张秀霞硅基三元系PMnN-PZT铁电薄膜制备与研究 被引量:2 2012年 利用磁控溅射方法在单晶Si基底上沉积三元系铁电薄膜6%PMnN-94%PZT(6%Pb(Mn1/3,Nb2/3)O3-94%Pb(Zr0.52,Ti0.48)O3),采用淬火方法对薄膜进行处理,以促进薄膜钙钛矿结构形成。同时,在相同条件下制备非掺杂PZT(52/48)薄膜以对比薄膜掺杂效果。运用X射线衍射(XRD)技术分析薄膜晶向及晶体结构,运用Sawyer Tower电路测试薄膜铁电性能,运用激光测振仪测试薄膜的压电系数。实验结果表明,所沉积薄膜为多晶钙钛矿结构铁电薄膜,薄膜铁电剩余极化Pr=23.7μC/cm2,饱和极化Ps=40μC/cm2,矫顽场电压2Ec=139kV/cm,横向压电系数e11=-13.2C/m2,薄膜的铁电及压电性能优良。 张涛 张淑仪 李敏 周胜男 孙斌关键词:铁电性能 压电性能 空化泡液体外围压强的分布 被引量:3 2012年 本文从空化泡动力学理论出发,分别讨论了空化泡在压缩和膨胀时液体中的压强分布情况,并作了数值模拟。研究结果表明,空化泡在膨胀和压缩时其外围压强分布明显不同,不能将其一并而论。发现当空化泡的半径增大时液体的压强在不断变化,压强是先变小后变大。而且这个压强的变化还与待测点距空化泡的距离有关。当空化泡的半径在不断变小时外界的压强在不断增大,当空化泡刚开始压缩时液体中的压强变化情况不是很明显,但当空化泡的半径变到1μm时,空化泡外界压强出现明显变化。当空化泡压缩到较小时,此时再增加外界压强空化泡的半径也不会在有很大的变化。 张鹏利 林书玉 张涛关键词:超声空化 空化泡 单晶PMnN-PZT铁电薄膜制备与表征 被引量:3 2012年 利用磁控溅射方法,在MgO基底上沉积三元系铁电薄膜6%PMnN-94%PZT(6%Pb(Mn1/3,Nb2/3)O3-94%Pb(Zr0.45,Ti0.55)O3),采用淬火方法对薄膜进行后期热处理。分别运用面内和面外X射线衍射(XRD)技术分析薄膜长相及晶体结构,运用高分辨率扫描电镜(SEM)观察薄膜的晶粒表面及截面结构。实验结果表明,所沉积薄膜为单晶钙钛矿结构薄膜,薄膜结构优良。 张涛 马宏伟 张淑仪 李敏 赵省贵关键词:磁控溅射 声表面波瓦斯传感器高压电薄膜研究 被引量:1 2011年 我国煤矿瓦斯事故频发,造成大量人员伤亡和国有资源流失。声表面波瓦斯传感器体积小、工作稳定,能够有效提高煤矿瓦斯监、检能力,减少瓦斯事故。声表面波瓦斯传感器的灵敏度主要取决于压电薄膜的压电系数及机械品质因数,因而高压电系数、高机械品质因数的压电薄膜对于制备高性能声表面波瓦斯传感器具有重要意义。文中通过磁控溅射法沉积PMnN-PZT三元系铁电薄膜,所得薄膜具有高压电性及较高的机械品质因数,有望应用于声表面波瓦斯传感器制备。 张涛 马宏伟 赵省贵关键词:声表面波 瓦斯传感器 压电薄膜