中文摘要：

申请者取得以下学术成绩（1）与铁电材料及压电传感器权威L.E. Cross教授一起较早开展压电陶瓷驱动器的设计与性能研究，首次揭示了强场作用下压电陶瓷弯曲型驱动器的非线形压电行为，该论文作为压电器件的非线形响应研究的经典论文之一；(2) 系统研究反铁电薄膜及压电陶瓷膜的制备技术及其结晶取向与性能之间关系，为铁电/压电薄膜在微机电系统的应用奠定了基础；（3）设计和研制了用于射频和微波频率控制的压电薄膜谐振器和利用压电陶瓷驱动的携式电器用微型质子交换膜（mPEM）式燃料电池。主持和参与了近20项包括美国国家科学自然基金、陆军、能源部支持的项目。发表学术论文50余篇，曾获IEEE专业学会最佳论文奖，获得美国专利4项。本申请拟研究环境友好型压电陶瓷薄膜的制备技术及其结构与性能之间的关系，为其在高频谐振器的应用技术奠定基础。

结论摘要：

本项目共发表标注资助SCI论文11篇，EI论文1篇，其中联名发表论文7篇，做国际会议特邀报告4次，一般口头报告4次。王庆明教授来清华大学交流三次，做公开学术报告2次，联合指导李敬锋教授课题组博士生4名；李敬锋教授和博士研究生郁琦于2012年10月访问王庆明教授所在的美国匹兹堡大学机械和材料系，并在其工学院做1小时学术报告。李敬锋课题组1名博士生预定明年去王庆明教授课题组留学3至6个月，以进一步开展合作研究。另外，王庆明教授在本项目执行期间晋升正教授，并担任主管研究生工作的副系主任。项目圆满完成，取得了以下主要成果 (1)在SrTiO3单晶衬底上制备出[001]和[110]以及[111]三种取向的铌酸钾钠（KNN）薄膜，深入研究了铁电/压电性能与结晶取向的关联性，发现[110]取向KNN薄膜的铁电性能最好，其剩余极化强度达到17.3？C/cm2,而压电性能在 [001]取向上最高，其d33系数可达50.5pm/V，该结果揭示了KNN体系的结晶取向和电学性能之间关系。该工作将联名发表在JAP (2013)第一期上，并被邀请在国际会议上作特邀报告两次（材料科学与技术2012（美国），第8届亚洲铁电体会议(泰国)）。 (2)对倾转c轴取向ZnO和AlN压电薄膜体声波谐振器进行了理论分析和模拟，研究了不同c轴倾转角度和不同流体环境中ZnO与AlN薄膜的剪切模电学阻抗、流体粘度敏感度，以及谐振器机械品质因子对电学阻抗和粘度敏感度的影响。该工作联名发表在JAP（2012）和IEEE系列国际会议上。 (3)深入研究了Nb掺杂Pb(Zr,Ti)O3（简称PNZT）外延薄膜的相结构与准同型相界以及电学性能之间的关系，发现对于SrTiO3单晶衬底上的 [111]取向PNZT薄膜，其准同型相界从Zr/Ti=52/48处向富钛方向移动， Zr/Ti比为30/70的薄膜取得最大剩余极化强度，其值达到94.5？C/cm2。该工作联名发表在JAP（2012），并被邀请在国际会议上作特邀报告两次（第8界亚洲电子陶瓷（马来西亚），第21届铁电体应用世界大会（葡萄牙））。 (4)在前期工作基础上合作开展了铌酸钾钠（KNN）基无铅压电陶瓷的相结构调控和压电性能增强等相关研究，并取得一些重要进展。联名在J. Am. Ceram. Soc.和J. Mater. Sci. 各发表论文2篇。