西安交通大學電信學部電子科學與工程學院周迪教授團隊在此前探索的新型高介低損Bi6Ti5WO22陶瓷體系的基礎之上，通過引入Nb5+離子取代Ti4+/W6+離子，設計并順利制備出組分為(1-x)Bi6Ti5WO22 -xBi6Ti4Nb2O22的一系列固溶體陶瓷，近日該研究成果發表在《自然-通訊》上。
研究發現組分為0.7Bi6Ti5WO22 -0.3Bi6Ti4Nb2O22的陶瓷在極低電場（1.5kV/mm）下兼具超大的介電可調度（~75.6%）與超低損耗（＜0.002），這一可調度是鈦酸鍶鋇陶瓷的兩倍，而損耗僅為其十分之一。中子粉末衍射和高分辨率透射電子顯微鏡顯示了取代引發的納米疇和微應變的變化，密度泛函理論模擬計算揭示了離子取代對極化的貢獻。這一離子取代設計，實現了對該體系陶瓷晶格常數與納米疇尺寸的連續精準調控，成功將陶瓷材料的相變溫度點移至室溫附近，使得材料的介電可調性能獲得了大幅提升。
相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-024-48264-7
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