钙钛矿氧化物室温塑性扩容：KTa1-xNbxO3固溶体解锁位错工程材料库

8月28日消息，arXiv 8月27日新收论文2608.26678《A solid-solution approach for room-temperature bulk plasticity in KTa1-xNbxO3》（固溶体策略实现KTa1-xNbxO3室温体塑性），作者为Alexander Frisch、Jiawen Zhang、Martin Setvin、Xuping Wang、Wenjun Lu与Xufei Fang等。

位错工程（dislocation engineering）正被引入钙钛矿氧化物以开发多功能特性，但一大瓶颈长期存在：能在室温下通过机械变形进行体积尺度位错加工的钙钛矿氧化物，此前只有三种材料——SrTiO3（2001年Brunner等）、KNbO3（2016年Mark等）和KTaO3（2024年Fang与Zhang等）。

本文提出一个简单而有效的固溶体策略来显著扩展可用材料范围：通过构建包含晶体生长、布氏压痕、体相压缩与透射电子显微镜表征的闭环验证工作流，证明KTa1-xNbxO3（0
意义层面，固溶体组分x是连续可调的自由参数，等于把'可位错加工'的材料从三个孤立点扩展为一条连续谱线，成分又与铁电、介电性能直接耦合——位错密度与组分可独立调控，为位错调控的功能器件（如位错增强的离子导体、铁电存储与催化位点设计）解锁了更大的材料工具箱。

该方向由Fang课题组主导，其2024年KTaO3室温塑性工作曾引发固态离子学与塑性陶瓷领域关注；本文方法学上的闭环验证流程（生长—压痕—压缩—TEM）也为其他脆性晶体的塑性评估提供了范式。 （来源：arXiv）