物理所等单位Mater. Horiz.：高性能负热膨胀新材料与机理

背景：热膨胀系数不匹配是材料与器件失效的常见原因，负热膨胀材料可用于调控复合材料热膨胀系数，但现有材料数量有限且性能有待提升。研究目的：通过引入稀土元素和阴离子替代等新策略，改善钛酸铅基钙钛矿材料的负热膨胀性能，拓宽温区并增强效应。结论：在PbTiO3-BiLuO3和PbTiO3-BiYbO3体系中，稀土元素增强了B位原子与氧原子的杂化，拓宽了负热膨胀温区；在PbTiO3-xFx体系中，氟元素引入降低了晶格畸变却大幅增强了负热膨胀效应，突破了以往认知，为调控负热膨胀提供了新策略。相关成果已发表于多篇期刊。