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申请/专利权人：华中科技大学
摘要：本发明公开了一种产生挠曲电的结构和方法，将叉指换能器和薄膜器件进行片上集成，同时给两侧的叉指换能器施加频率、相位、幅值相同的正弦波，由于薄膜器件的上电极未施加任何载荷，在声表面波的周期性拉伸的作用下薄膜器件的介质层会产生应变梯度，周期性变化的应变梯度会产生极化电荷，即产生了挠曲电效应。通过将薄膜器件设置于一对叉指换能器在被施加正弦波时产生的声表面波驻波的波腹处，位于波腹处的薄膜器件在声表波的作用下受到的拉伸强烈，产生的挠曲电效果更强。采用本发明的结构产生挠曲电效应对薄膜器件的表面无损伤，对挠曲电能量采集、挠曲电传感等方面的应用发展具有重要的意义。
主权项：1.一种产生挠曲电的结构，其特征在于，包括：集成设置于压电衬底（1）上表面的叉指换能器Ⅰ（2）、叉指换能器Ⅱ（4）及位于所述叉指换能器Ⅰ（2）、叉指换能器Ⅱ（4）之间的至少一个薄膜器件（3）；所述叉指换能器Ⅰ（2）、叉指换能器Ⅱ（4）的材料、尺寸和频率均相同；所述叉指换能器Ⅰ（2）、叉指换能器Ⅱ（4）被同时施加频率、幅值、相位均相同的正弦电压信号时产生XY平面内振动的声表面波驻波（5），使所述薄膜器件（3）受到周期性的拉伸，从而产生挠曲电效应；所述压电衬底（1）的材料为64°Y方向切割、X方向传播的LiNbO3单晶片；所述压电衬底（1）的上表面为抛光面，下表面为粗糙面；所采用薄膜器件（3），从下到上依次由下电极、功能层和上电极三部分组成；下电极材料为Pt、功能层即介电层材料为SiO2;HfO2，上电极材料为W；下电极的厚度为100nm；功能层的厚度为10nm；上电极的宽度为100μm；所述薄膜器件（3）的尺寸小于所述声表面波的波长；所述薄膜器件（3）位于所述声表面波驻波（5）波腹处，与所述叉指换能器Ⅰ（2）、叉指换能器Ⅱ（4）之间的位置满足以下关系式：Δx=na+b其中，a表示叉指换能器指条的宽度；b表示叉指换能器指间的间距；Δx表示叉指换能器I最后一根叉指电级中心点和第n个薄膜器件（3）中心点的间距，n为整数；所述叉指换能器Ⅰ（2）、叉指换能器Ⅱ（4）的电极材料为Cr和Au。
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百度查询： 华中科技大学 一种产生挠曲电的结构和方法
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