【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】介電可調(diào)材料是一類能夠在外加直流電場作用下實現(xiàn)介電常數(shù)連續(xù)調(diào)控的功能材料，在可調(diào)電容器、微波移相器、可調(diào)濾波器和可調(diào)超表面等器件中具有重要應(yīng)用前景。以鈦酸鍶鋇(BST)為代表的鐵電體介電可調(diào)材料具有響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)相對簡單、能夠連續(xù)調(diào)控等優(yōu)勢，是新一代高頻通信和可重構(gòu)電磁器件的重要候選材料。然而，鐵電體對直流偏置電場的極化響應(yīng)機(jī)制仍未被充分認(rèn)識，領(lǐng)域內(nèi)部分性能優(yōu)化工作與實際器件應(yīng)用需求之間也存在一定的脫節(jié)，目前鐵電體介電可調(diào)材料的實際應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)。
 

　 (Advanced Functional Materials, 2023, 33, 2210709；Nature Communications, 2024, 15, 3754；Advanced Functional Materials, DOI: 10.1002/adfm.76365)。
 

　　近日，基于前期研究積淀，團(tuán)隊聯(lián)合新加坡國立大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等單位在材料領(lǐng)域國際知名期刊《今日材料》(Materials Today , IF=24.1)發(fā)表題為《鐵電體介電可調(diào)材料：響應(yīng)機(jī)制與應(yīng)用》(“Ferroelectric tunable dielectric materials: Response mechanisms and applications”)的綜述(Review)論文，系統(tǒng)回顧了鐵電體介電可調(diào)材料在偏置電場下的極化響應(yīng)規(guī)律、理論模型和性能優(yōu)化策略，并從響應(yīng)機(jī)制與應(yīng)用需求兩個層面對該領(lǐng)域未來發(fā)展進(jìn)行了展望。
 

　　論文從典型實驗規(guī)律出發(fā)，梳理了目前用于解釋偏置電場下介電響應(yīng)行為的宏觀理論模型，并進(jìn)一步提出一種區(qū)分微觀極化過程的理解框架，闡明了不同極化機(jī)制在直流偏置電場、溫度、頻率和尺度變化下的響應(yīng)差異。在此基礎(chǔ)上，論文系統(tǒng)評述了離子摻雜、線性介質(zhì)復(fù)合、薄膜結(jié)構(gòu)調(diào)控、有機(jī)-無機(jī)復(fù)合以及新興材料體系等性能優(yōu)化策略，并分析了其可行性與局限性。針對現(xiàn)有評價指標(biāo)難以全面反映應(yīng)用需求的問題，論文提出新的可調(diào)性質(zhì)量因子QT，綜合考慮低場介電可調(diào)性、最大介電損耗和最大介電常數(shù)，為不同鐵電體介電可調(diào)材料體系的橫向比較提供了更加應(yīng)用導(dǎo)向的評價視角。
 

　　西安交通大學(xué)電信學(xué)部電子科學(xué)與工程學(xué)院博士畢業(yè)生李睿韜為論文第一作者，西安交通大學(xué)周迪教授和新加坡國立大學(xué)John Wang教授為論文通訊作者。西安交通大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院為論文第一單位。該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金、陜西省國際合作項目等項目的資助。
 

　　引用：【科技自立自強(qiáng)】西安交大周迪教授團(tuán)隊在鐵電體介電可調(diào)材料領(lǐng)域發(fā)表綜述論文-西安交通大學(xué)【引用時間：2026年7月6日】