(纯计算)重庆第二师范学院李园园/重庆理工大学杨顶峰团队Inorg. Chem.: 含孤立[BO4]四面体近零膨胀材料的预测

背景：随着高功率激光、空间光学和AR/VR等精密系统的快速发展，组件间热膨胀失配问题日益突出。硼酸盐虽具有优异的光学特性，但多数呈现显著正热膨胀，制约了其在精密光学器件中的应用。研究目的：本文以含孤立[BO4]四面体的NbBO4为模型，探究其实现近零热膨胀的机理。结论：通过第一性原理计算发现，[NbO8]多面体在ab面产生负Grüneisen参数，可精准抵消[BO4]刚性骨架的正热膨胀，实现室温本征低热膨胀（≈11.5×10-6 K-1），同时保持优异力学稳定性，为光学器件提供了新型材料设计思路。