湖北大学硕士生第一作者在Nature Communications发表重要研究成果，找到“增韧”新钥匙

本研究由湖北大学郭金明教授团队发表在《Nature Communications》上，探讨了氧空位对铌酸钾钠（KNN）基压电陶瓷力学性能的影响。背景上，KNN基压电陶瓷因其优异的机电转换效率和环保特性在多个领域有广泛应用，但其固有的脆性限制了其可靠性和使用寿命。研究目的是通过纳米压痕技术精确测量材料的微观力学性能，并探讨氧空位浓度对材料性能的影响。实验结果表明，氧空位通过降低最大剪切应力和激活体积，促进了位错的成核和激活过程，同时提高了材料的硬度和蠕变应力指数，降低了应变速率敏感性和稳态蠕变速率。宏观上，断裂韧性和抗弯强度也有所提升。通过密度泛函理论计算，研究发现氧空位减少了位错形成所需的能量和临界滑移驱动力，增强了位错与氧空位间的固溶强化作用和钉扎效应，从而全面提升了陶瓷的力学性能。