靳立
博士、教授、博士生导师
电子陶瓷与器件教育部重点实验室
电子科学与工程学院，电子与信息学部
西安交通大学，西安，710049
研究领域:
电子材料与器件 (关键词：铁电，压电，介电，电致伸缩，电致应变，能量存储，电容，陶瓷，单晶)
我们研究的“电子材料与器件”，关注的是材料在电场、力场和温度场作用下会产生什么响应，以及如何把这些响应变成有用的电子功能。关键词里的铁电、压电、介电、电致伸缩、电致应变、能量存储、电容、陶瓷、单晶，听起来很专业，但背后的问题其实很朴素：这种材料能不能存电？能不能感受压力？能不能精确变形？能不能在高温、高频、反复充放电下保持稳定？把这些基本问题搞清楚，就可能做出更小、更快、更可靠的电容器、传感器、驱动器和换能器。
铁电是很多功能的源头。铁电材料内部存在许多可以随电场翻转的“小电偶极子”，就像一群能听口令转向的小磁针。电场方向一变，它们的朝向也跟着变，而且撤掉电场后还能“记住”原来的状态。这种特性让铁电材料不仅可以用来存储电荷、做存储器，还能用于传感、驱动和电场调控的热效应。我们关心的不只是它“能不能翻转”，更关心翻转得顺不顺、耗不耗能、会不会疲劳，以及怎样通过组分和结构设计让它更听话。
压电和电致伸缩、电致应变则把电和力联系起来。压电材料受到压力时会产生电信号，反过来加电压时又会发生微小形变，因此常被用来做传感器、超声换能器、手机振动器件和精密驱动器。电致伸缩也是一种电场引起的形变，它和极化的平方相关，几乎所有电介质都有，只是强弱不同。电致应变是更广义的说法，包括压电应变和电致伸缩应变。我们研究这些效应，是希望让材料在更低电压下产生更精确、更稳定、更耐疲劳的位移，从而做出微位移台、喷墨打印头、微泵、精密马达等器件。
介电与电容、能量存储是另一条主线。介电材料像“电荷海绵”，电场一来就能储存电荷，是电容器的基础。把铁电、反铁电或弛豫铁电陶瓷做成储能电容器，就像做一个能瞬间充放电的“电流水库”：功率密度高、充放电快、寿命长，可用于脉冲电源、新能源车、光伏逆变、医疗设备和国防装备。我们关心的是怎样在更低电场下存更多能量、效率更高、发热更少，并且在宽温度范围内保持稳定。这需要从材料微观结构入手，调控极化行为、击穿强度和缺陷分布。
陶瓷和单晶是我们研究的两类重要材料形态。陶瓷成本低、容易制备和集成，适合大规模应用，但多晶结构中的晶界、气孔和缺陷会影响性能；单晶没有晶界，性能往往更优异，尤其在高应变、高灵敏度场景下有优势，但生长困难、成本高、尺寸受限。我们既研究陶瓷的组分设计、烧结工艺和晶界工程，也研究单晶的生长、取向和畴结构调控，目标是在性能、成本和可制造性之间找到更好的平衡。
从研究方法上看，这个领域是一条从微观到器件的完整链条：先合成粉体或生长单晶，再通过烧结、极化、退火等工艺做成陶瓷或器件，然后用结构表征和电学测试去理解“组分—结构—性能”之间的关系，最后在电容器、驱动器、传感器等原型器件上验证。它既需要材料、物理和电子方面的知识，也需要动手实验和工程思维。很多看似很小的元件，背后都涉及极化、畴变、缺陷、界面和击穿等复杂问题。
这些研究最终服务于通信、汽车、消费电子、医疗、新能源和航天等场景。手机里的多层陶瓷电容、汽车里的传感器、基站里的滤波器、医疗超声换能器、脉冲功率电源，都可能用到电子陶瓷和铁电材料。总的来说，我们的研究领域就是围绕铁电、压电、介电等电子材料，理解它们在外场下的行为，设计更好的陶瓷和单晶，并把这些材料做成真正可用的电子器件。
本课题组常年招收来自电子科学与技术、材料科学与工程、物理化学电气等相关专业的保送生及报考生！
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研究生招生所属单位：西安交通大学 电子与信息工程学部 电子科学与工程学院
招生信息请访问我校招生网：http://yz.xjtu.edu.cn/
硕士生招生方向 [080903 微电子学与固体电子学]： 电子陶瓷与器件；压电材料与器件。
博士生招生方向 [080900 电子科学与技术]：电子陶瓷材料与器件；铁电材料与器件。
我们课题组属于电子科学与技术（080900）下的电子陶瓷材料与器件、铁电材料与器件方向。简单说，我们研究一类“会响应电场”的特殊陶瓷：加电压时，它们可以储存电荷、产生形变、感知信号，甚至改变自身的热量。用这些性质，可以做成电容器、驱动器、传感器、芯片封装和固态制冷器件。它们看起来不起眼，却藏在手机、汽车、芯片、通信基站和航天器里，是现代电子工业的重要基础。
我们目前主要围绕三条线开展工作。第一，储能陶瓷与电容器：想办法让材料在更低电场下储存更多能量，同时减少发热和损耗，让器件更小、更可靠。第二，铁电/反铁电驱动与传感材料：通过调控材料内部的微观结构，让它在需要时产生精确形变，在不需要时保持稳定，提高寿命和可靠性。第三，电场驱动的固态制冷：利用铁电材料的电卡效应，探索不用传统制冷剂、更环保的制冷方式。研究上，我们会从粉体合成、陶瓷烧结、微观结构调控，一直做到器件设计、性能测试和应用验证。
如果你对材料、电子、物理或微电子感兴趣，喜欢动手实验，也愿意思考器件背后的原理，欢迎加入我们。我们希望把“小陶瓷”做成“大器件”，服务国家在半导体、新能源、通信和高端装备方面的需求。招生方向：080900 电子科学与技术——电子陶瓷材料与器件、铁电材料与器件。欢迎本科生、硕士生和博士生联系交流。
此外，课题组诚邀博士后研究人员加盟，欢迎来电来信垂询！
