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金属材料强度全国重点实验室
材料学科校友会
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【研究背景】随着可再生能源、电动汽车和便携式电子设备的快速发展，高效、快速充放电的储能器件成为关键技术瓶颈之一。介电电容器因其超快响应速度（微秒级）和长循环寿命，成为高功率密度储能系统的理想选择。然而，目前高性能电容器仍严重依赖含铅材料（如PLZT），其毒性强、环境污染大、供应链受限，严重制约了可持续发展。近年来，无铅钙钛矿材料（如钠铌酸盐NaNBO3）被视为理想替代品，但以往研究多依赖复杂掺杂与贵金属...
西安交大一品探花 与港理工、北理工合作在铁电储能方向取得进展
随着全球电动汽车产业向800V高压平台快速演进，车机系统关键电子元件正面临严苛挑战。作为能量转换核心部件的介电电容器，亟需在储能密度、充放电效率及循环稳定性等核心指标上实现跨越式突破。针对这一国家重大战略需求，一品探花 武海军教授团队与香港理工大学黄海涛教授团队强强联合，通过多尺度协同创新，成功开发出基于量子顺电-铁电/反铁电基介电固溶体的新一代储能材料体系。该成果于近日以《电容储能用高熵调制量...
西安交大一品探花 相变行为研究组与香港理工合作在储能电介质领域取得突破性进展
超高强度金属材料在结构件减重、极端承载等方面的优势在航空航天、武器装备等领域迫切需求，研发具有超高屈服强度（σy ~2GPa）且保持可观均匀延伸率（εu＞5%）的先进金属材料成为当前研究热点之一。目前，仅有少数高强钢和复杂多主元合金能够达到上述性能目标。相比于钢铁和复杂多主元合金，钛合金在比强度、耐蚀性等方面具有明显的优势。尽管科研人员提出了多种钛合金强韧化途径，但是至今尚未成功设计出屈服强度达到2GPa且...
西安交大科研人员在屈服强度2GPa钛合金研发方面取得重要进展
原子级制造是未来原子尺度信息器件所需的关键技术。其中基于扫描探针显微镜的针尖操纵是原子级制造的一种重要手段，它可以实现单原子精度的结构构筑和精准调控，对石墨烯等二维材料则可以实现原子级精准折叠。未来石墨烯器件的制备需要对晶圆级样品进行原子级精度的图案化，然而在所形成的新鲜边缘上，原子重构和杂质吸附往往对器件输运特性产生影响。石墨烯边缘的原子级精度切割和边缘结构演化的微观规律仍然是有待探索的科学...
西安交大科研人员发现极低温环境双层石墨烯撕裂边缘自发封闭的自缝合机制
铁电材料中，畴界作为分隔不同极化取向区域的关键界面，其结构直接影响材料的电导率、电磁耦合等功能特性。传统铁电材料中的畴界多呈现头-尾排列的电中性构型，以尽可能降低静电能。然而，近年来在单质铋（Bi）单层二维铁电材料中发现的本征稳定180°带电畴界，突破了这一传统认知，为铁电畴界的基础研究与功能器件应用开辟了新方向。由于二维铋烯中电子型极化较弱，其畴界能主要由应变能主导，而非传统铁电材料中的静电能，这使...
西安交大研究人员在二维铁电拓扑畴领域取得新进展
