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【课题背景】
铁电陶瓷材料因其独特的铁电、压电及介电性能，在各类高端电子器件、智能传感器及驱动器等领域得到了广泛应用。然而，随着科技的飞速发展，实际应用对铁电陶瓷材料的性能提出了更高要求，如更高的极化强度、更低的损耗以及更优异的温度稳定性等。传统铁电陶瓷材料在未进行掺杂改性时，往往难以满足这些严苛的性能指标需求。尽管掺杂改性已被证明是提升铁电陶瓷材料性能的有效途径，但目前对于掺杂元素在铁电陶瓷基体中的占位行为、价态变化以及相关的缺陷化学机制等问题，仍然缺乏系统深入的研究，导致掺杂改性效果难以精准预测与有效调控。
为推进铁电陶瓷材料的性能升级，本课题针对铁电陶瓷材料的掺杂改性开展深入研究。一方面，通过选取多种具有不同功能特性的掺杂元素，采用先进的制备工艺将其引入铁电陶瓷基体，实现材料微观结构的重塑与性能优化；另一方面，借助先进的材料表征技术与原位测试手段，实时观测掺杂过程中材料内部的微观结构演变，深入解析掺杂元素与铁电基体间的相互作用机制。在此基础上，结合理论计算与模拟，构建掺杂元素-微观结构-宏观性能之间的关联模型，从而实现铁电陶瓷材料性能的按需设计与精准调控，为高性能铁电陶瓷材料的开发与应用奠定坚实的理论基础并提供关键技术支持。
【课题方向参考】
稀土掺杂对铁电陶瓷材料的极化特性影响 ：深入研究稀土元素作为掺杂剂引入铁电陶瓷材料后，对材料极化行为产生的具体影响及其作用机制。
多元素协同掺杂铁电陶瓷的性能优化与应用 ：采用多种元素共同掺杂的方式，对铁电陶瓷材料的性能进行全面优化，提高其在不同应用场景下的综合性能表现。
【适合人群】
具有一定材料学基础的硕博研究生，能接触到压片机，马弗炉，XRD衍射仪，SEM扫描电镜、LCR仪/阻抗分析仪、铁电仪等仪器设备。
【课题收获】
l 高质量论文一篇（SCI定向期刊）
l SCI期刊投递与发表指导
l 结业证书
【导师介绍】
Prof. Zhang，西南地区重点高校副教授，共发表SCI论文30余篇，其中一作发表SCI论文14篇，一作授权专利2篇，担任Ceramics International，Journal of Applied Physics等多篇国际期刊的审稿人。
【课题安排】
研究周期预估六个月左右，具体视学员情况调整。
【推荐阅读】
Enhancing energy storage performance of BT-based ceramics by doping modification
