4月19日，记者从西安交通大学获悉：该校李飞和徐卓两位教授及其合作者在弛豫铁电单晶材料高性能化研究方面取得了重大突破，其研究成果于4月19日在国际权威期刊《科学》上发表。

1997年弛豫铁电单晶的发现，被认为是压电陶瓷问世半个多世纪以来压电材料取得的革命性突破。这项发现大幅度提升了压电材料的性能和医疗超声的成像分辨率。随着人们对医疗超声系统精度需求的不断提升，如何进一步提高弛豫铁电单晶的压电和介电性能，成为20多年来国内外科学家广泛关注的重要科学问题。

西安交大研究团队与美国宾夕法尼亚州立大学、澳大利亚伍伦贡大学、美国北卡州立大学等单位合作，设计并生长了钐掺杂的铌镁酸铅-钛酸铅压电单晶，成功将“增强的局域结构无序性”“准同型相界”和“工程畴结构”三种高压电效应的起因有机结合，大幅度提高了弛豫铁电单晶的压电和介电性能，较之非掺钐的同组分的铌镁酸铅-钛酸铅压电单晶的性能提高约一倍。同时，团队利用钐元素在晶体生长过程中的分凝特点，优化了单晶棒性能的均匀性，为高频医疗超声探头和高精度与大位移压电驱动器奠定了新的压电单晶材料基础。

研究团队还发现，钐掺杂的铌镁酸铅-钛酸铅晶体相变温度下降很可能是由于钐掺入而随之产生的铅空位所致。这一发现将为今后进一步优化弛豫铁电单晶的综合性能提供理论参考。（记者 吕扬）