球形压头与材料平面相互作用示意图

摘要：铌镁酸铅-钛酸铅PMN-PT系弛豫铁电单晶材料由于其具有超高的压电系数而备受关注，在外部压力作用下晶体内部微结构发生变化，材料沿不同取向的力学性能及相变特征具有显著各向异性特征。基于纳米压痕测试手段，本文开展了PMN-PT铁电单晶（100）晶面和（110）晶面的弹塑性变形压痕力学测试，以及材料压力引发的细微观相变特征的研究。采用连续刚度加载方式测试并获得了该铁电单晶材料不同晶面方向的杨氏模量和硬度，揭示了材料具有各向异性的力学特征；此外通过准静态位移控制方式测得不同晶向样品不同压痕深度下的载荷位移曲线，进一步得到了材料的应力-应变关系曲线，通过分析其局部压痕特征点较好地揭示了材料弹塑性变形及相变特征。

关键词：弛豫铁电；PMN-PT单晶；纳米压痕；弹塑性变形；铁电相变

基金项目：冲击波物理与爆轰物理重点实验室开放基金

作者：满桂安，李琰，蒋一萱，王省哲

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