近日，我校魏永星副教授研究团队硕士研究生关畅澎在国际顶级学术期刊《Acta Materialia》（IF=9.3）上发表了题为“High piezoelectric performance and ergodic-nonergodic relaxor transition induced by single crystallization in Bi0.5Na0.5TiO3-based materials”的学术论文。西安工业大学为第一通讯单位，魏永星副教授为通讯作者，西安交通大学靳立教授为共同通讯作者。
本研究针对钛酸铋钠基无铅压电材料压电性能受限的难题，在Bi1/2Na1/2TiO3-Bi1/2K1/2TiO3-BaTiO3（BNKBT）体系中引入NaNbO3，实现了相界与氧八面体倾转的精确调控，成功生长出(Bi0.465Na0.44K0.055Ba0.04)(Ti0.97Nb0.03)O3 (BNKBTN)单晶。该单晶在室温下表现出高达674 pC/N的压电系数和约0.29%的单极应变，相比于BNKBT单晶分别提高了~87%和~97%。本研究首次揭示了同组分陶瓷与单晶在晶体结构及极性状态方面的显著差异，并阐明了其差异化的微观起源。研究结果表明，基于精确局域结构设计与调控策略可显著提升BNT基单晶压电性能，为高性能无铅压电材料的设计提供了新思路，也为深入理解BNT基单晶与陶瓷间的结构–极性状态–电学性能耦合关系提供了科学依据。
魏永星团队聚焦液相法生长钙钛矿单晶技术、铁电压电材料相界行为、基于MLCC的高介材料配方设计与粉体工艺、弛豫体和反铁电体储能特性等研究方向，近三年取得的成果先后在Advanced Powder Materials,Crystal Growth & Design, Journal of the European Ceramic Society, Scripta Materials, Chemical Engineering Journal, Journal of Materials Science & Technology等国际知名期刊上发表。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.actamat.2025.121720
文：胡娜、关畅澎 图：关畅澎 审核：杨忠
