2025年3月,四川师范大学物理与电子工程学院2021级本科生尹帮薪在常景副教授的指导下在国际知名学术期刊《Ceramics International》(中科院2区期刊,IF 5.1)上发表了题为“Exploration of MgSiN2 ceramic under moderate pressure”的研究论文。该论文尹帮薪为第一作者,四川师范大学为唯一单位,常景副教授为通讯作者。
设计多功能集成材料是材料科学领域的核心方向之一。通过微观结构设计、跨尺度调控手段、多组元协同优化及工艺体系创新,实现材料性能的高效协同与深度耦合,已成为当前材料研究的前沿焦点。本研究基于第一性原理计算,通过压强调控对宽带隙半导体陶瓷MgSiN₂多晶型的物理性能进行了研究。研究揭示了“压力-性能"的定量关系及其高压光-电-力性能的演化机制。压力诱导的晶体结构定向重构和化学键强化机制,导致-MgSiN₂展现出显著增强的力学各向异性和压制硬化效应。同时,压力调控成功诱导了MgSiN₂实现独特的"紫外吸收+可见光透明"特性,使其有望成为UV-LED 紫外光电器件的理想基材。此外,材料在可见光至红外波段同时具备低反射率和低吸收率,可见光高透、近红外低吸收及卓越的力学性能、使其为用于隐身装甲、智能温控窗、光学窗口材料及透明防护涂层等军事与民用领域提供新的材料方案。该研究成果已于2025年3月接收发表,详见:https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2025.03.265。
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