（本網(wǎng)訊）近日，我校魏永星副教授研究團(tuán)隊(duì)碩士研究生關(guān)暢澎在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Acta Materialia》（IF=9.3）上發(fā)表了題為“High piezoelectric performance and ergodic-nonergodic relaxor transition induced by single crystallization in Bi_0.5Na_0.5TiO₃-based materials”的學(xué)術(shù)論文。西安工業(yè)大學(xué)為第一通訊單位，魏永星為通訊作者，西安交通大學(xué)靳立教授為共同通訊作者。

本研究針對(duì)鈦酸鉍鈉基無(wú)鉛壓電材料壓電性能受限的難題，在Bi_1/2Na_1/2TiO₃-Bi_1/2K_1/2TiO₃-BaTiO₃（BNKBT）體系中引入NaNbO₃，實(shí)現(xiàn)了相界與氧八面體傾轉(zhuǎn)的精確調(diào)控，成功生長(zhǎng)出(Bi_0.465Na_0.44K_0.055Ba_0.04)(Ti_0.97Nb_0.03)O₃(BNKBTN)單晶。該單晶在室溫下表現(xiàn)出高達(dá)674 pC/N的壓電系數(shù)和約0.29%的單極應(yīng)變，相比于BNKBT單晶分別提高了~87%和~97%。本研究首次揭示了同組分陶瓷與單晶在晶體結(jié)構(gòu)及極性狀態(tài)方面的顯著差異，并闡明了其差異化的微觀(guān)起源。研究結(jié)果表明，基于精確局域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與調(diào)控策略可顯著提升BNT基單晶壓電性能，為高性能無(wú)鉛壓電材料的設(shè)計(jì)提供了新思路，也為深入理解BNT基單晶與陶瓷間的結(jié)構(gòu)–極性狀態(tài)–電學(xué)性能耦合關(guān)系提供了科學(xué)依據(jù)。

魏永星團(tuán)隊(duì)聚焦液相法生長(zhǎng)鈣鈦礦單晶技術(shù)、鐵電壓電材料相界行為、基于MLCC的高介材料配方設(shè)計(jì)與粉體工藝、弛豫體和反鐵電體儲(chǔ)能特性等研究方向，近三年取得的成果先后在A(yíng)dvanced Powder Materials,Crystal Growth & Design, Journal of the European Ceramic Society, Scripta Materials, Chemical Engineering Journal, Journal of Materials Science & Technology等國(guó)際知名期刊上發(fā)表。

文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121720

文：胡娜 關(guān)暢澎  圖：關(guān)暢澎  審核：楊忠  編輯：張哲源