（通讯员 谭划）2023年8月14日，应我室张海波教授邀请，加拿大皇家科学院院士、西蒙菲莎大学（Simon Fraser University）叶作光教授、日本富山县立大学唐木智明教授、香港科技大学陈弦教授、四川大学朱建国教授、武汉大学陈万平教授、同济大学张晨波特聘研究员来我校访问交流，做客实验室第602-607期“杰出学者讲坛”，在国家防伪中心601会议室做了关于压电、介电/热释电材料的主题报告。
叶作光院士做了题为“卤化物钙钛矿中的铁电性与铁弹性”的学术报告。近年来，有机-无机杂化卤化物包光体因其作为高效太阳能电池吸收剂的优异性能而引起了人们的极大兴趣：此外，最近的研究还发现这些材料具有非凡的电光、半导体和电致伸缩特性，使其有望应用于光电、X射线和Y射线探测器、发光二极管、微机电致动器等领域：由于有机分子的存在，混合钙钛矿结构与无机材料相比更为复杂，而准确研究结构和性质所需的高纯度锡那晶体则相对难以生长。
唐木智明教授做了题为“铅基压电陶瓷的成分设计与制备”的学术报告，他总结了制造压电陶瓷的过程的几个关键点。原料ZrO2粉末最为重要，最好粒度小、分散性好，建议在尽可能低的温度下煅烧充分混合和研磨的原料粉末，这是降低烧结温度的有效方法。二次球磨粉末的粒度D90应小于或等于0.8 um。建议的成型压力为 200 MPa，至少需要 170 MPa。适当的烧结温度程序非常重要。试样直径收缩率的上限约为 20%。
陈弦教授做了题为“铁电相变的能量转换和机械可逆性”的学术报告。铁电材料通常会表现出与温度相关的自发极化现象，即所谓的热释电现象，这种现象可用于将周围低品位废热的热能直接转化为电能。利用这种材料的结构相变，可以放大转换能力，从而使设备性能得到数量级的大幅提升。在本讲座中，陈教授课题组通过组分调整和晶粒粗化研究材料的机械和功能可逆性，发现了一种无铅铁电陶瓷组分，它的晶格参数满足了所有存在相之间的相容性条件，使得相变具有高度可逆性。同时证明，具有等轴粗晶粒的能量转换装置具有优异的抗疲劳性能，在3,000个能量转换周期内，热释电电流输出稳定在 4 uA/cm2 左右。陈教授的工作为制造高性能材料开辟了一条新途径，推动了热释电能量转换在工程中的实际应用。
朱建国教授做了题为“铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料与器件的研究进展”的学术报告。随着科学技术的发展，人类社会对于环境保护的要求越来越迫切。在电子产品中全面禁止使用铅、镉、汞等材料的法律已经公布并开始实施，因此无铅压电陶瓷材料是当前国际铁电压电领域的研究热点之一。朱教授简要介绍了无铅压电陶瓷材料特别是铌酸钾钠基无铅压电陶瓷材料与器件的研究进展，并展望了未来的研究方向以及需要关注的领域。
陈万平教授做了题为“金属氧化物和金属在摩擦催化中的两种物理机制”的报告。从能量转化的角度来看，机械催化与电催化、光催化一样，是一种最基本的催化方式。陈教授对机械催化、摩擦催化的发展历史进行了梳理，简单介绍了日本科学家Domen教授磁力搅拌分解水制氢的工作，近十多年来压电催化出现的各种示范应用，以及最近几年我们对于摩擦催化的一些研究。最后重点介绍陈教授提出的基于机械能激发电子空穴的金属氧化物摩擦催化模型、基于金属弹性变形的金属摩擦催化模型。最后将对摩擦催化在碳中和、新能源、水资源、医药化工等一系列国家战略和国计民生问题的应用前景进行简单的展望。
张晨波特聘研究员做了题为“铁电材料的一级相转变及其热释电能量转换研究”报告。铁电材料发生一级相转变时，可以利用热释电效应将热能转换为电能。一级相变处，热释电系数通常高于非相变区域1~2个数量级。基于铁电材料的一级相转变和无偏压势力学模型的新型能量转换方法，令铁电材料在不连接任何外部电源的情况下，以窄温度区间内铁电相到顺电相的转变，实现增强的热-电直接转换。调节相转变前后晶格的相容性条件，可以实现长循环下相转变的高度可逆。采用元素掺杂的晶格设计和优化形貌的晶粒工程，可以进一步提高一级相转变的热释电性能。此外，结合能带结构调控还可以抑制相变温度处的电流密度，提高单次充电下的有效寿命。研究结果不仅为该新型热释电能量转换技术的应用提供可行思路，也为高性能铁电材料的设计提供理论指导。
学术报告气氛活跃，与会老师同学就关心的问题积极提问，相互交流，收获匪浅。
