西安交大研究成果发表在Science杂志

如果说hinton 2006年发表在《science》杂志上的论文[1]只是在学术界掀起了对深度学习的研究热潮，那么近年来各大巨头公司争相跟进，将顶级人才从学术界争抢到工业界，则标志着深度学习真正进入了实用阶段，将对一系列产品和服务产生深远影响，成为它们背后强大的技术引擎。研究成果发表或出版中的科学不端行为，包括：将同一研究成果提交多个出版机构出版或提交多个出版物发表、将本质上相同的研究成果改头换面发表、将基于同样的数据集或数据子集的研究成果以多篇作品出版或发表，除非各作品间有密切的承继关系。

近日，西安交大李飞教授和徐卓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2019年4月19日在国际权威期刊《科学》上发表。

弛豫铁电单晶1997年发现以来，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，大幅度提升了压电材料的性能和医疗超声的成像分辨率。然而，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，成为这20多年来，国内外科学家广泛关注的重要科学问题。复介电常数测试

应变片测得的应变为栅长 l 范围内的平均应变εm，其数值等于 l 范围内应变波曲线下的面积除以 l，即 平均应变εm与中点应变εt相对误差δ为 δ（%） 1.62 0.52 误差δ的计算结果 1/20 1/10 由上式可见，相对误差δ的大小只决定于 的比值，表中给出了为1/10和1/20时δ的数值。试验采用试压泵为手动液压泵(型号cp-700，最大输出压力70 mpa，储油量0.9 l)，应变测试仪为dh-3818静态应变测试仪，测试应变范围为±19 999 με，适用应变计电阻值50~10 000 Ω，应变测试电路采用半桥接法，在不锈钢薄钢板上粘贴应变片作为温度补偿片。因此要对表面的-1000供桥电压：2v、4v、8v（电流不小于33ma）动态应变测试范围：2-100000 应变系数：k=2.00平衡范围：使用电桥电阻的5000仪器结构：1.检偏镜2.起偏镜3.座底4.调整钮5.支撑杆6。 3拟合应力一应变数据，得到目标砌体本构曲线上升段，并结合数学推导提出粘土多孔砖砌体受压应力一应变全曲线表达式。

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，压电系数最高达4000 pC/N（皮库伦每牛顿）以上，介电常数达12000以上，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，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（如图所示），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。基于第一性原理计算，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。复介电常数测试

李飞教授为该文章的第一作者和通讯作者，北卡州立大学马修·卡布拉（Matthew J. Cabral）博士为文章共同第一作者，澳大利亚伍伦贡大学张树君教授为文章的共同通讯作者。论文作者还包括西安交大徐卓教授，美国宾夕法尼亚州立大学陈龙庆教授、托马斯·施罗特（Tom Shrout）教授以及美国阿肯色大学许彬博士等。

近10年来，西安交通大学电信学部电子陶瓷与器件教育部重点实验室、国际电介质研究中心徐卓教授、李飞教授团队围绕弛豫铁电单晶高压电性的起源与性能优化开展了大量的研究工作。2016年，研究团队在介观尺度上揭示了弛豫铁电单晶高压电效应的机理（自然-通讯, 7, 13807，被ESI数据库收录为高被引文章）。2018年，基于对弛豫铁电单晶压电机理的深刻认识，研究团队提出了通过增强局域结构无序性来进一步提升铁电材料压电性能的理论方法，并在稀土元素钐掺杂的铌镁酸铅-钛酸铅陶瓷材料中得到了实验验证（自然-材料, 17, 349，被ESI数据库收录为热点文章），这些为近期发表在《科学》期刊上的文章奠定了重要的理论和实验基础。