近日，材料科学与工程学院翟继卫教授课题组在国际材料科学领域顶尖期刊Materials Science and Engineering: R: Reports（IF=24.48，5年影响因子30.40，年发表文章仅13篇）发表题为“Progress in high-strain perovskite piezoelectric ceramics”的综述性论文。论文第一作者为郝继功博士，通讯作者为翟继卫教授与美国伊利诺伊大学香槟分校的Haydn Chen教授。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.mser.2018.08.001。

钙钛矿结构的压电陶瓷材料在其相界处表现出巨大电致应变响应，使得这类材料在高精度定位设备中有着广泛应用。然而，目前真正得到实用化更多的是铅基材料，随着环境保护和人类可持续发展的迫切需要，以及各国家一系列禁止在电子器件中使用有毒元素铅的法律法规的颁布，制备具有可与铅基压电材料相媲美的高电致应变无铅材料体系成为近年来的研究热点。

鉴于此，该论文除对目前已经实用化的高应变铅基钙钛矿压电陶瓷材料进行归纳总结外，把更多的探讨重点放在了三类有前途的无铅钙钛矿压电陶瓷材料体系上（钛酸铋钠系、铌酸盐系以及钛酸钡系），分别从相界设计、显微形貌调控以及畴结构调控等角度阐述应变性能优化及其物理机制，并归纳总结了钙钛矿型压电陶瓷材料的结构与性能的关联，探讨了高电致应变起源机理。此外，该论文从实用化角度出发，总结了高电致应变压电陶瓷材料的可靠性因素（包括疲劳特性、高温稳定性以及时间稳定性），并探讨了其潜在领域（主要包括储能、热释电探测、致冷以及光致发光）的应用性能。最后，该论文提出了高电致应变钙钛矿型压电陶瓷材料在实现全面实用化道路上仍需解决的关键科学问题以及面临的挑战，并针对这些挑战，对其未来的发展方向进行了展望。