据清华大学官网报道，为了阐明KNN基无铅压电陶瓷优异压电响应的来源，清华大学材料学院王轲研究员等与国内外合作，通过精细的成分调控设计并制备了一系列组分位于正交-四方相界附近的KNN陶瓷。用高能原位变电场同步辐射、高分辨透射电子显微镜等表征手段，系统研究了高性能KNN材料的本征相结构以及材料在原位电场下的结构-性能关系。研究表明，材料优异的机电耦合响应不仅与正交-四方的铁电两相共存结构有关，更与该能量相近的两相在电场的扰动下发生可逆相转变紧密相关。相变诱导的剧烈体积变化，在{200}晶体学方向上贡献了高达1250 pm/V的等效压电常数，该场致相变是材料呈现优异压电性能的重要原因。这项工作揭示了除晶格应变和铁电畴翻转机制之外的一种全新机制，对提高压电材料的机电耦合性能，进一步调控钙钛矿材料的功能特性有重要指导意义。上述成果以“(K,Na)NbO₃基压电陶瓷中相变引发超高压电响应的起源”（Deciphering the phase transition-induced ultrahigh piezoresponse in (K,Na)NbO3-based piezoceramics）为题，近日发表在Nature Communications上。