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北京大學(xué)工學(xué)院董蜀湘教授，最近在國際權(quán)威刊物美國應(yīng)用物理快報上發(fā)表系列文章，提出基于磁力偶—彎應(yīng)變—壓電的磁電耦合機理、超微型壓電晶體微馬達、高溫壓電陶瓷驅(qū)動器等，為發(fā)展下一高靈敏度低頻率磁傳感器、磁遙控執(zhí)行器、新型智能電子器件，以及微納米驅(qū)動器帶來了新希望。

多物理場耦合的研究在物理、材料科學(xué)、電子器件等領(lǐng)域一直很受重視。近年來，磁電效應(yīng)因其作為新型功能器件的潛在應(yīng)用前景，各國科學(xué)家一直在尋找新的鐵磁、鐵電復(fù)合材料，期望獲得更強的磁-電耦合能力。我國科學(xué)家在磁電復(fù)合材料研究領(lǐng)域一直非常活躍，2012年，北京大學(xué)工學(xué)院董蜀湘教授課題組在國家基金委和973項目資助下，研發(fā)了一種改進型的懸臂梁式磁電復(fù)合材料，實驗結(jié)果顯示，該材料磁—電耦合系數(shù)比目前已有的磁電復(fù)合材料高出10倍左右。

由于智能照相手機、超微型數(shù)碼相機越來越普及，對于可執(zhí)行光學(xué)鏡頭聚焦、變焦的超微型驅(qū)動器的需求就變得越來越迫切。董教授課題組研制的毫米尺寸壓電單晶驅(qū)動器可以應(yīng)用于需要在微小空間產(chǎn)生高輸出力、高精度、快速響應(yīng)的精密運動執(zhí)行器，包括應(yīng)用于微型光學(xué)及成像儀器、醫(yī)用內(nèi)窺鏡，以及下一代光驅(qū)中。

針對某些特殊環(huán)境下的高溫應(yīng)用，董教授課題組研發(fā)出可在250℃高溫下工作、具有微納米分辨率的壓電驅(qū)動器。研制的高溫壓電驅(qū)動器有望在微型燃油閥、氣體閥，以及其它需要在高溫環(huán)境中作為精密執(zhí)行器等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。

傳統(tǒng)的電磁線圈馬達利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生驅(qū)動力，一般工作溫度不超過120℃。但在許多場合，需要可在高溫條件下工作的驅(qū)動器，董教授課題組研制的高溫微型壓電馬達與傳統(tǒng)的電磁馬達相比，具有體積小、驅(qū)動力大、運動速度快，以及高熱穩(wěn)定性等特點。該壓電微馬達在汽車、航天、能源、化工、以及精密制造等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。