人工晶体学报

作者：张慧, 李婷婷, 田东阳, 彭向康, 高珍珍, 王国良, 刘子健, 李妍璐, 于法鹏

单位：1.先进船舶发动机技术全国重点实验室，上海 201108；2.山东大学晶体材料全国重点实验室，济南 250100

关键词：硅酸镓镧,格位取代,提拉法,电阻率,压电性能,高温,

基金：先进船舶发动机技术全国重点实验室基金(LAB-2025-08-WD);国家重点研发计划(2023YFB3210700)

硅酸镓镧系列晶体因具有较高的电阻率和优异的压电性能，被认为是目前高温压电传感器用优选材料。本文以Ca3TaGa3Si2O14 （CTGS）晶体为主要研究对象，通过提拉法分别生长出A格位（Ca位）Sr取代的（Sr x Ca1-x ）3TaGa3Si2O14 （SCTGS）晶体与C格位（Ga位）Al取代的Ca3Ta（Ga1-x Al x ）3Si2O14 （CTGAS）晶体，并研究了不同格位取代后晶体的高温电弹性能。研究表明，Sr取代能够显著提高CTGS晶体的相对介电常数ε11T/ε0和压电常数d11（4.84 pC/N@25 ℃）及d14（-20.17 pC/N@25 ℃）；而Al取代能够提高晶体的高温电阻率及电学性能的温度稳定性。两种取代策略均能有效提升CTGS晶体的高温电弹性能，为高温压电传感器用核心敏感元件的研发提供了材料基础。

来源：2026年第4期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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