壓電電子學(xué)壓電效應(yīng)

壓電電子效應(yīng)是利用壓電電勢作為“門”電壓對電荷載流子的傳輸特性進(jìn)行調(diào)整和控制，可以用于制備新型的電子器件。壓電電子學(xué)的基本原理是由佐治亞理工學(xué)院的王中林教授在2007年提出來的?；谶@個(gè)效應(yīng)，已經(jīng)制備了一系列的電子器件，包括壓電電場柵控的場效應(yīng)晶體管,壓電電場控制的二極管,應(yīng)變傳感器,力/流量傳感器,混合場效應(yīng)晶體管,壓電邏輯門電路,機(jī)電存儲器,等等. 壓電電子器件被認(rèn)為是一個(gè)新的半導(dǎo)體器件種類。 壓電電子學(xué)在傳感器，人機(jī)交互技術(shù)，微機(jī)電系統(tǒng)，納米機(jī)器人，以及有源柔性電子學(xué)等領(lǐng)域都可能具有重大的應(yīng)用前景。

耐火材料是高溫工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，提高耐火材料的的抗熱震穩(wěn)定性，探討耐火材料熱震損毀機(jī)理具有重要的工程與學(xué)術(shù)價(jià)值。本項(xiàng)目針對耐火材料裂紋局域應(yīng)力場與熱震斷裂能耗散機(jī)制開展研究工作，發(fā)展了四類可用于微納米局域應(yīng)力場實(shí)時(shí)傳感與成像的技術(shù)，分別是：基于拉曼光譜及壓致發(fā)光光譜成像技術(shù)對裂紋擴(kuò)展過程區(qū)與裂尖塑性區(qū)進(jìn)行原位表征，基于壓電電子學(xué)/壓電光電子學(xué)效應(yīng)的微納米柔性應(yīng)力傳感陣列，基于應(yīng)力發(fā)光材料的自發(fā)光效應(yīng)對熱震裂紋端部應(yīng)力場的應(yīng)力可視化傳感，以及基于摩擦電陣列傳感器件的耐火材料試樣預(yù)制裂紋局域應(yīng)力自供能實(shí)時(shí)傳感。在此基礎(chǔ)上，研究了耐火材料微結(jié)構(gòu)對裂紋尖端應(yīng)力場的影響，以及熱震裂紋局域應(yīng)力分布與裂紋擴(kuò)展/閉合行為，探索了顆粒相增韌界面對熱震斷裂能耗散過程影響的內(nèi)在聯(lián)系。通過彈塑性模型對裂尖塑性區(qū)應(yīng)力/應(yīng)變行為開展了使役環(huán)境下耐火材料的熱—損傷模型研究，為完善復(fù)相耐火材料體系熱震損傷理論，提高耐火材料抗熱震穩(wěn)定性提供理論依據(jù)。在本項(xiàng)目的資助下，我們課題組的研究工作逐漸形成自己的研究特色。尤其是基于壓電電子學(xué)/壓電光電子學(xué)效應(yīng)的微納米柔性應(yīng)力傳感陣列，基于應(yīng)力發(fā)光材料的自發(fā)光效應(yīng)的應(yīng)力可視化傳感，以及基于摩擦電陣列傳感器件的局域應(yīng)力自供能實(shí)時(shí)傳感這三個(gè)方面引起了相關(guān)研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。迄今為止，已在主流國際學(xué)術(shù)刊物發(fā)表標(biāo)注本基金資助的學(xué)術(shù)論文13篇，其中被中科院一區(qū)所收錄的期刊論文有11篇，在材料學(xué)頂尖期刊Advanced Materials上發(fā)表論文4篇，ESI高引用論文1篇，以及約稿綜述2篇；參加國際和國內(nèi)學(xué)術(shù)會議報(bào)告5人次；應(yīng)邀作為SCI期刊Journal of Nanomaterials的客座編輯出版Functional Devices for Clean Energy and Advanced Sensor Applications專輯。