南京理工大学物理学院陈恺副教授在PZT95/5(2Nb)压电工程陶瓷电容器的脉冲耐压性能取得研究进展

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近日，南京理工大学物理学院陈恺副教授课题组以 “Topological defect structures in Nb doped PZT95/5 engineering ceramic capacitors”为题，相关研究内容发表在《Ceramics International》上（文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2026.04.318）。南京理工大学为第一单位，物理学院硕士研究生苏欣为第一作者，中国工程物理研究院流体力学所产品工程设计和生产中心张福平副研究员为共同第一作者，陈恺副教授为通讯作者。

在这项工作中,对同一批次的15000个Pb0.99(Zr0.95Ti0.05)0.98Nb0.02O3压电工程陶瓷电容器，进行了脉冲耐压测试，发现存在击穿概率问题。对1到10次不同击穿电容器，进行了阻抗谱和极化特性测量。在量子电介质物理的框架下，根据电子结构和态密度,引入了态密度比率，发展了拓扑缺陷态的两种能量结构,以阐明该问题,同时，区别了击穿、无损和理想电容器。该研究，强调了电性极化是一种宏观量子效应。

图1.电子结构(a)和态密度(b)。

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