近日，研究团队在《Ceramics International》上发表最新研究成果。团队通过Sm³⁺和Hf⁴⁺共掺杂策略，对BS-PT-PSN三元压电陶瓷进行协同优化。该研究不仅大幅提升了BS-PT基陶瓷的压电系数(d₃₃)，并且在25~230℃宽温域内保持优异的热稳定性(ex-situ d₃₃ ≤ ±10%)，为高温器件应用提供了有力的新型候选材料。

长期以来，高温压电陶瓷作为航空航天、精密驱动等极端环境领域的关键材料，普遍面临着d₃₃与居里温度(T_c)难以兼顾的瓶颈，同时存在极化翻转能垒高、高温下长程铁电有序性易破坏等难题。为此，研究团队设计并制备了 BPSN-0.015Sm-0.015Hf 陶瓷，发现Sm³⁺和Hf⁴⁺的协同作用能够促进三方相（R相）的形成并促使铁电畴细化为纳米尺度(0.1~0.2 μm)。 研究结果表明，该最优组分的d₃₃高达 583 pC/N，机电耦合系数(k_p)为0.55，T_c为345℃。此外，经过 25~230℃ 宽温域测试后，非原位 d₃₃ 变化率小于±10%，展现出优异的热稳定性。

研究团队指出，本次工作证实了共掺杂策略在调控 BPSN 陶瓷相结构与畴结构方面的有效性。这种协同优化方法较好地平衡了压电材料在室温压电活性与高温稳定性之间的矛盾。未来，该材料有望在高温超声探测、精密驱动及工业传感等实际工况中得到进一步的评估与应用。这项研究不仅为高性能压电陶瓷的成分设计提供了切实可行的思路，也为后续开发兼具高压电响应与宽温域稳定的新型高温器件积累了实验基础与理论参考。