2月17日，皇冠博彩官网 2023级博士研究生龚涵宇以第一作者身份在国际知名期刊《先进材料》发表学术论文“Dislocation-enhanced pyroelectricity in barium titanate”，通讯作者为皇冠体育博彩 张妍教授等，皇冠博彩官网 为本文的第一单位。该文提出一种基于缺陷工程的热释电性能调控策略，通过在刚性陶瓷单晶中引入特定取向的位错，实现了热释电性能的大幅提升。团队在高温条件下通过单轴压缩的方法，使刚性陶瓷单晶发生塑性形变，激活了钛酸钡的{100}<100>高温滑移系，成功引入特定取向的位错，通过改变晶体的切割面，系统研究了位错取向对应力场分布、极化分布和铁电畴结构的影响。

图 1 位错的引入、形貌及其周围的应力场和极化分布

团队通过同步辐射X射线衍射的方法揭示了不同类型铁电畴的温度稳定性，并通过相场模拟的方法获得了不同取向的位错对钛酸钡单晶热释电系数的影响，发现当位错线平行于[001]晶向时，该样品的热释电系数分别是位错线平行于[110]晶向样品和参考样品的4倍和10倍。进一步通过相场模拟揭示了位错-铁电畴的相互作用及热释电性能提升的微观机制，团队发现特定取向的位错不仅能够增加极化对温度的敏感性（内部贡献），还能引起铁电体内部大量的c畴到a畴的切换（外部贡献），这一发现从内部和外部两个方面阐明了位错对热释电性能的影响机制，为未来设计高性能热释电器件提供了新的思路。

图 2 通过同步辐射 X 射线衍射和相场模拟揭示位错-铁电畴相互作用

3月12日，皇冠博彩官网 2023级硕士研究生曾瀚民以第一作者身份在国际知名期刊《先进材料》发表学术论文“Topology-optimized stretchable piezoelectric sensors with tailored liquid-metal circuits for anisotropic stress-adaptive motion monitoring”，通讯作者为皇冠体育博彩 张妍教授等，皇冠博彩官网 为本文的第一单位。该文提出拓扑优化设计应用于柔性压电传感器的新策略，有效解决了拉伸传感器在高形变与高信号转换效率之间的矛盾。借助计算机辅助拓扑优化工具，团队在多种变形模式下进行84次迭代，获得材料的最优空间分布设计。团队进一步发展了基于直写3D打印的液态金属线路制备方法，并建立了基于剪切力调控的打印机制，可实现对线路形貌、线宽及电阻的精准调控，打印形貌预测精度达到94.7%，最细打印精度可达40.4μm。

图 3 镓铟合金（EGaIn）液态金属电极电路的打印工艺机理分析与参数优化

基于拓扑优化结果完成器件制备与实验验证，结果表明，在拉伸和扭转变形条件下，传感器灵敏度分别提升了59.2%和92.4%。结合多通道无线信号传输与分区结构设计，该传感器成功应用于人体颈部运动监测，能够精准识别运动模式与幅值，展示了其在可穿戴设备和运动监测领域的应用潜力。

图 4 多通道可拉伸压电传感器的结构设计与运动监测应用

（一审：李卉淼 二审：张妍 三审：刘彬）