单晶金刚石作为一种性能优异的半导体材料，在功率器件、深空探测等领域具有广阔的应用前景。然而采用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法制备的单晶金刚石通常含有大量的缺陷，尤其是位错，严重限制了其电学性能的发挥。横向外延生长是半导体材料中常用的缺陷调控方法，近年也被应用于金刚石材料制备领域。本研究首先通过金属催化等离子体刻蚀在单晶金刚石籽晶上构造图形阵列，从而为同质外延单晶制备创造横向生长条件；随后通过MPCVD法在此基础上进行单晶金刚石制备，研究了横向外延生长过程并对样品进行了激光共聚焦显微镜、偏光显微镜、Raman光谱和缺陷密度测试。测试表明该方法能够稳定可控的制备图形化生长所需的阵列并降低生长层的缺陷密度。

CaF₂晶体在光刻机中应用成为国内外研究的热点，而晶体中存在各种缺陷严重制约其实际性能。本文跟踪观察了CaF₂晶体（111）晶面形成的腐蚀坑的形貌特征和空间延伸特性，并分析了各种腐蚀坑所对应的缺陷特性，是实现对晶体缺陷精确表征与控制的前提。研究表明：CaF₂晶体（111）晶面的腐蚀坑具有三角锥形坑、锥形-平底坑、平底坑3种类型。三角锥形坑与锥形-平底坑具有定向移动特性，这表明这类腐蚀坑所对应的缺陷与材料的位错相关，其中：三角锥形坑的坑尖又有3种不同的精细结构，因此所对应的位错至少有3种晶体学走向；而平底坑没有观测到具有空间延伸特性，是缺陷被完全腐蚀后留下的尸体残余，其所对应的缺陷可能是杂质、空位、小的位错环等。通过实时追踪腐蚀坑的演化过程，获得腐蚀坑形成过程的物理参数，建立蚀坑的运动学模型，这也为进一步研究晶体材料的腐蚀理论提供基础。

低维有机-无机杂化铜卤化物由于拥有高荧光量子效率、高稳定性和可低成本溶液法制备等优点，近年来在光电和辐射探测等领域展现出巨大应用潜力。本工作通过溶液蒸发法成功制备了零维结构（TPA）CuI₂（TPA=四丙基铵，C₁₂H₂₈N⁺）闪烁体单晶，并对其光学和X射线闪烁探测性能进行了研究。（TPA）CuI₂晶体具有高热稳定性和空气稳定性，在紫外激发下，晶体展现出具有291 nm半高全宽的超宽带白光发射，荧光量子效率为62%；在X射线激发下表现出强辐照发光、低余辉、低检测限，是一种新型高性能X射线探测闪烁体。

YAG晶体在光电子领域有着重要的应用，晶体生长的缺陷控制是需要解决的瓶颈问题。本工作研究了缩颈和无缩颈提拉法生长的YAG晶体的位错形貌及密度分布，通过对YAG晶体进行抛光、浓磷酸位错腐蚀和金相显微镜分析研究，发现YAG晶体的头部位错密度最大，等径处的位错密度最小，延伸至收尾处位错密度略升高，缩颈结束收细直径的地方位错密度显著降低；分析了不同晶向的YAG位错腐蚀坑形貌，由表面模型计算了YAG各晶面的表面能，结果表明：YAG晶体位错蚀坑相对稳定的外露面为（110）和（112）面。通过极射投影图进一步说明了（110）和（112）面的稳定性及其与晶面的位置关系是决定位错腐蚀坑形貌的重要原因。

β-Ga₂O₃作为最具发展潜力的超宽禁带半导体材料，其晶体缺陷方面还缺乏深入且全面的研究。面缺陷小角晶界主要存在于β-Ga₂O₃（100）晶面，会破坏晶体结构完整性，降低晶体质量。采用化学刻蚀法和透射电子显微镜技术对导模法生长β-Ga₂O₃晶体中的小角晶界进行宏观分析和微观结构表征。研究表明：小角晶界两侧的刻蚀坑形状和朝向相同，晶界两侧的晶粒取向差约为3°，除此之外，小角晶界会使摇摆曲线出现肩峰及展宽，通过对β-Ga₂O₃晶体中小角晶界缺陷的微观结构进行表征，填补了小角晶界缺陷的研究空白。

磷酸二氢钾（KH₂PO₄，KDP）晶体是目前唯一可在惯性约束核聚变装置中得到实际应用的非线性光学材料。由于晶体缺陷大大降低了非线性光吸收、激光损伤阈值等光学性能，因此，探明KDP晶体缺陷对其电子结构和光学性质的影响机制对于提升其光学性能具有重要意义。本工作采用第一性原理方法计算了KDP晶体（100）和（101）表面上氢空位和氧空位缺陷的结构、稳定性及电子结构特征，研究了酸环境对表面空位缺陷结构及电子结构的影响规律及微观机制。结果表明：氢空位和氧空位缺陷在KDP晶体（100）和（101）表面上均比在晶体中更容易形成。（100）表面对氢空位及氧空位均具有较高的容忍性，然而，（101）表面的氧空位极易失去电子，在带隙中引入缺陷能级，从而引起额外光吸收，对晶体光学性质产生不利影响。酸性环境会导致（100）表面产生更多氧空位，并诱导产生氧空位缺陷能级；同时，酸性环境有利于修复表面氢空位，并消除氧空位在（101）表面电子结构中引入的缺陷态，有利于提升晶体（101）表面质量及光学质量。

铌酸锂晶体中存在着丰富的缺陷结构，主要包括V_Li、Nb_Li⁴⁺、V_Nb以及V_O等点缺陷。缺陷的存在会在很大程度上影响铌酸锂晶体的性质，如压电、电光、铁电、光折变、非线性光学性质以及激光损伤阈值，进而影响声表面波、电光调制器、声光调制器、温度/压力/加速度传感器等器件性能。铌酸锂晶体中缺陷形成的主要过程可以归结为以O^2-为中心的介尺度团簇演变。明确铌酸锂晶体缺陷形成过程中的介尺度团簇演变机制对于缺陷的控制具有十分重要的意义。本文将从缺陷类型、形成能以及介尺度团簇模型研究铌酸锂晶体中缺陷的动态演变过程以及形成机制。最后分析铌酸锂晶体结构中缺陷导致的杂化、再杂化过程，同时考虑多种自由度的耦合，为铌酸锂晶体的缺陷控制、快速生长以及性能调控贡献力量。最后举例介绍分析铌酸锂晶体缺陷与性质、功能的关联关系。

氮化铝（AlN）是直接带隙半导体，具有超宽禁带宽度（6.2 eV）、高热导率[3.2 W/（cm·K）]、高表面声波速率（V_L=10.13×10⁵ cm/s，V_T=6.3×10⁵ cm/s）、高击穿场强和稳定的物理化学性能，是紫外/深紫外发光材料的理想衬底，由此制作的Al_xGa_1-xN材料，还可以实现200~365 nm波段内的连续发光；可以制作耐高压、耐高温、抗辐射和高频的电子器件，是具有巨大潜力的新一代半导体材料。本文介绍了物理气相传输法异质外延生长AlN单晶的原理，并从碳化硅（SiC）衬底上AlN单晶生长研究历程、AlN/SiC衬底生长AlN晶体以及偏晶向SiC衬底生长AlN晶体3个方面综述了SiC衬底上异质外延生长AlN晶体的研究进展。最后简述了SiC衬底上生长AlN单晶面临的挑战和机遇，展望了AlN材料的未来发展前景。

石榴石基荧光材料具有多格位掺杂、离子掺杂选择范围宽、能量传递效率高等突出优势，是无机发光材料研究的热点；过渡金属离子在光谱可调谐性、原料来源广泛性等方面显著优于稀土离子；然而，其在发光效率、价态调控特别是在复杂晶格结构中的发光机理尚存在挑战，吸引了众多研究者关注。本文综述了过渡金属离子特别是Cr³⁺、Mn^2+/4+在石榴石结构荧光材料中的光谱特性和发光行为，介绍了该类材料在固态照明与显示、生物医学成像、植物照明等前沿领域的研究与应用现状。

随着当下5G和6G技术的高速发展，开发出具有适中的介电常数，较高的品质因数，接近0的谐振频率温度系数的陶瓷已是当下研究的重点。通过固相法制备Ca_0.95-xCu_0.05（Na_0.5B_i0.5）_xMoO₄微波介质陶瓷，研究烧结温度和组分变化对陶瓷微波介电性能的影响。当烧结温度为640 ℃、x为0.5时综合微波介电性能较好，此时陶瓷的ε_r=15.8，Q_f=21 361 GHz，τ_f= -3.8×10^-6/℃。通过X射线衍射仪、Raman光谱仪、扫描电子显微镜研究了微波介电性能变化的机理。Ca_0.45Cu_0.05（Na_0.5Bi_0.5）_0.5MoO₄陶瓷与Al电极共烧结果显示有较好的相容性，表明Ca_0.95-xCu_0.05（Na_0.5B_i0.5）_xMoO₄陶瓷具有作为低温共烧微波介质陶瓷材料的应用潜力。

高介电的类钙钛矿陶瓷材料的介电性能优化一直是该领域研究热点。本研究采用高温固相法制备了不同烧结温度的（NaLn）Cu₃Ti₄O₁₂（Ln=Ce；Nd）介电陶瓷材料，探讨了介电陶瓷的物相特性、显微结构和介电性能。结果表明：（NaLn）Cu₃Ti₄O₁₂（Ln=Ce；Nd）系列陶瓷均为单相陶瓷。随着烧结温度提高，（NaLn）Cu₃Ti₄O₁₂的介电常数增加，介电损耗变化。不同掺杂离子会使陶瓷内部极化机制发生变化，进而影响陶瓷的介电性能。其中在1 000 ℃制备的（Na_1/3Ce_2/3）Cu₃Ti₄O₁₂陶瓷具有最高的介电性能，ε = 50 552（10 Hz）；而950 ℃制备的（Na_1/2Nd_1/2）Cu₃Ti₄O₁₂陶瓷的介电损耗较小，tanδ=0.09（10 Hz）。

弛豫铁电材料因具有高的介电常数和压电系数而广泛应用于致动器、换能器等领域。实际使用中往往需要施加大信号激励驱动谐振，因此了解掌握大信号激励下的谐振特性变化极为重要。然而，目前这方面的研究却少有文献报道。针对这一问题，以二步氧化物固相反应法制备了高压电性Pb_0.9625Sm_0.025[（Mg_1/3Nb_2/3）_0.71Ti_0.29]O₃陶瓷材料，用本人搭建的大信号谐振响应测试系统研究了驱动场幅值和温度对径向谐振特性的影响。结果表明：低驱动场下谐振响应能保持单一谐振峰直至完全退极化，但随着驱动场的增大谐振响应变得复杂，即使在低温也呈现多个谐振峰。谐振特性的变化与机械品质因子Q_m、铁电宏畴尺寸及相组成密切相关，低Q_m材料在大驱动场下产生的内热加速了宏畴裂解并引发了二级铁电相变。谐振特性的不稳定及较大谐振频率温度系数限制了Sm改性PMN-PT弛豫铁电陶瓷的应用，尤其是在大信号下。

由于较高的综合力学性能，氮化硅陶瓷球得到广泛的工程应用，但是极端工况下依然存在明显失效开裂现象。在一般氧化物烧结助剂的基础上添加少量过渡金属化合物能起到优化材料设计和进一步提高性能的作用，但是相关作用机理还未有明确探知。在添加Al₂O₃和Y₂O₃烧结助剂基础上，分别添加TiN、Fe₃Si和WC等过渡金属化合物，并采用热等静压烧结方法制备了氮化硅陶瓷轴承球。采用X射线衍射检测其物相组成，采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究其组织结构特点，并使用纳米压痕法对其力学性能进行了研究。结果表明，添加TiN可有效抑制烧结过程中有害物相Si₂N₂O的生成；添加TiN和WC有利于烧结过程Al和O向氮化硅基体中扩散，形成了Sialon相；添加Fe₃Si则不具有上述作用；添加TiN可获得晶粒尺寸细小均匀的β-Si₃N₄组织；添加Fe₃Si会生成粗大β-Si₃N₄晶粒相互穿插桥接且其空隙填充细小β-Si₃N₄晶粒的烧结组织；添加WC则生成粗细晶共存的非均匀组织。与添加Fe₃Si和WC相比，添加TiN的氮化硅陶瓷球具有更高的硬度和更大的弹性模量等更好的力学性能。

Ca₂Mg₂Al₂₈O₄₆（C₂M₂A₁₄）耐火材料具有优异的高温使用性能，为了将这类耐火材料应用在高温窑炉，本工作采用高温固相反应烧结法合成了三元化合物C₂M₂A₁₄，研究了烧成温度及添加1%（质量分数）Fe₂O₃对试样相组成演变与组构及其致密化进程的影响。结果表明：C₂M₂A₁₄在1 650 ℃由六铝酸钙（CA₆）与尖晶石反应生成，在1 750 ℃大量生成，随着六方板状CA₆转化为多面体C₂M₂A₁₄和低共熔液相的出现，致密化进程加快。加入Fe₂O₃后，由原来（1，1，15）晶面择优取向的六方板状晶体转变为（119）晶面择优取向的菱面体，同时由于Fe离子的固溶活化作用，促进了致密化进程，相同烧成温度可获得更加致密的合成产物，经1 780 ℃保温3 h烧成制备的C₂M₂A₁₄试样显气孔率为12.5%、吸水率为3.9%、体积密度为3.20 g·cm^-3，获得了一种高温耐火材料。

质子导体固体氧化物燃料电池中的电解质是影响其性能和稳定性的关键。通过固相反应法制备了B位阳离子掺杂的BaCe_0.9M_0.1O_3-δ（BCM，M=Sc、Y、Zr、Nb）质子导体陶瓷，通过材料表征和纳米压痕测试探究了B位掺杂对烧结特性和力学特性的影响规律。结果表明，三价离子掺杂会促进BCM烧结过程中颗粒的生长而高价离子掺杂则会抑制颗粒生长。在力学特性上，掺杂后的BCM的弹性模量随着同稳定价态掺杂元素（Sc和Y）的离子半径的增大而减小，随着不同稳定价态掺杂元素（Y、Zr和Nb）的价态的增加而减小。

近年来，高功率、高能量密度的电容器成为新的研究热点，其在脉冲功率系统小型化和轻量化的发展中具有重要意义。本工作以BaTiO₃-Bi（Mg_0.5Zr_0.25Ti_0.25）O₃固溶体为研究对象，致力于提高BaTiO₃基陶瓷材料的储能密度，系统探究了不同含量的Bi（Mg_0.5Zr_0.25Ti_0.25）O₃对BaTiO₃基陶瓷材料微观结构以及介电、铁电和储能性能的影响。采用标准固相烧结法制备出致密的（1-x）BaTiO₃-xBi（Mg_0.5Zr_0.25Ti_0.25）O₃（x=0.03、0.06、0.1、0.3、0.4）陶瓷。通过调整预烧及烧结条件，获得了陶瓷的最佳烧结工艺。随着x的增大，（1-x）BaTiO₃-xBi（Mg_0.5Zr_0.25Ti_0.25）O₃陶瓷的室温晶体结构由四方相转变为立方相，同时材料从正常铁电体逐渐转变为弛豫型铁电体，介电常数峰值展宽，并在室温至500 ℃的温度范围内基本保持稳定。采用修正的Curie-Weiss定律和Vogel-Fulcher关系对陶瓷介电弛豫行为进行了深入分析。在极化特性方面，Bi（Mg_0.5Zr_0.25Ti_0.25）O₃成分的加入能够显著降低剩余极化强度（P_r），增大介电强度，使电滞回线变细长，并使电滞回线中电场对极化的积分面积变大，从而使材料的储能密度得到提高。材料的最大储能密度大致呈先升高后降低的趋势，储能效率从75.08%提高到92.35%，并且在x=0.1时获得了最高的储能密度0.8 J/cm³（储能效率为88.97%）。

铌酸钠（NaNbO₃）无铅陶瓷由于其无毒和出色的储能性能，在脉冲功率电容器领域吸引了越来越多的关注。然而，由于较大的有效储能密度（W_rec）和高的储能效率（η）不能同时实现，限制了其商业化。通过构建局域随机场，增加弛豫特性来提高储能性能的策略。采用传统固相法制备了（1-x）（0.96NaNbO₃-0.04CaZrO₃）-xBi_0.5Na_0.5TiO₃（x=0.05、0.10、0.15、0.20）反铁电储能陶瓷，研究了不同含量Bi_0.5Na_0.5TiO₃对0.96NaNbO₃-0.04CaZrO₃陶瓷的相结构、微观形貌、介电性能和储能特性的影响。结果表明：随着Bi_0.5Na_0.5TiO₃含量的增加，（1-x）（0.96NaNbO₃-0.04CaZrO₃）-xBi_0.5Na_0.5TiO₃固溶体由反铁电正交P相（x≤0.10）转变为反铁电正交R相（x≥0.15），同时介电峰向低温方向移动并变矮宽化，呈现出明显的弛豫特性。其中，0.85（0.96NaNbO₃-0.04CaZrO₃）-0.15Bi_0.5Na_0.5TiO₃陶瓷在室温260 kV/cm的场强下展示出最好的储能性能（储能密度W_rec=1.614 J/cm³，储能效率η=83.97%），且当温度在25~150 ℃变化时，表现出良好的温度的稳定性（W_rec变化幅度<15%），同时兼具良好的储能效率，是一种非常有前途的高温脉冲功率电容器材料。

稀土钼酸盐材料的光环境诱导变色性能与其自身吸收反射特性与光源功率分布相关。基于色度学原理，对比国际照明委员会规定的4种标准光源（即D65、A、F2与F11光源）的功率分布曲线，构建了不同光源间的差异函数，并分析可知此类材料一般在功率分布差异显著的光源间会呈现明显色差，当此类材料的反射率极小值位于光源差异函数的尖锐峰附近时，在相应光源间呈现较大色差，反之则色差较小。根据稀土离子的特征吸收谱线，筛选出具有光环境诱导变色效应的稀土元素，并实验验证了高温固相法所合成稀土钼酸盐变色材料。

高功率激光系统的发展对大尺寸、高性能磷酸二氘钾（DKDP）类晶体的需求越来越大。快速生长法较传统法可大幅缩短晶体生长周期，提高晶体生长效率。但是快速生长DKDP晶体锥面区和柱面区性能存在差异，导致不同位置的性能存在不均匀性，限制其在高功率激光系统中的应用。通过合成晶体生长溶液，采用点籽晶快速生长法生长了中等口径的高氘DKDP晶体，使用透过光谱，从线性吸收角度分析了快长DKDP晶体用作电光开关和频率转换器的可行性。结合Raman光谱技术及摇摆曲线的测试方法分析了晶体氘含量和结晶质量均匀性，为大尺寸DKDP的生长和应用提供参考。

以Al₄SiC₄为原料、Y₂O₃为添加剂，采用无压烧结制备Y₃Al₅O₁₂-Al₄SiC₄复合耐火材料，研究Y₂O₃添加量[0~5%（质量分数）]对复合材料物相组成、微观形貌与力学性能的影响，并通过DFT模拟计算Y³⁺对Al₄SiC₄不同晶面表面能的影响。结果表明：高温下Y₂O₃与Al₄SiC₄表面固有氧化层形成共晶液相，在复合材料晶界处生成Y₃Al₅O₁₂和少量Y₂SiO₅。Y₂O₃的添加促使Al₄SiC₄晶粒沿二维平面生长，由不规则状向六方片状转变，这是由于添加剂中Y³⁺降低了晶面的表面能。复合材料的抗折强度随Y₂O₃添加量增加呈现先增大后降低趋势，当Y₂O₃添加量为3%时，尺寸均一的六方片状Al₄SiC₄晶粒交错生长构筑成骨架结构，Y₃Al₅O₁₂弥散分布于Al₄SiC₄晶界处，Y₃Al₅O₁₂-Al₄SiC₄复合材料力学性能得到提升，复合材料体积密度、显气孔率和抗折强度分别为2.44 g·cm^-3、20.15%和52.7 MPa。

采用楔入劈裂法和抗热应力损伤因子评价了不同钢纤维加入量时[0~2.5%（质量分数）]莫来石质浇注料的抗热震性能，并进一步通过1 100 ℃急热-空气急冷试验法以及3种不同抗热震表征方法（抗折强度保持率、弹性模量保持率和超声波波速保持率）综合分析了浇注料抗热震性的变化趋势。结果表明：当钢纤维加入量在1.0%~2.0%，断裂韧性和抗裂纹扩展能力（R''''）随其加入量增加而增加，进而提高了浇注料的抗热震性能。当超过2.0%后，裂纹的快速生成和扩展会导致R''''和抗热震性的降低。

活性是轻烧氧化镁的主要应用特性，它与轻烧氧化镁的微观结构密切相关。将新疆某粗晶菱镁矿粉在700~1 100 ℃煅烧制得轻烧氧化镁，对不同温度轻烧氧化镁的晶胞参数、晶粒尺寸、结晶度、比表面积、孔径分布、比孔容、平均孔径、活性和显微结构等进行表征，利用TG结合非等温反应动力学理论研究轻烧氧化镁的微粒结构，分析该微粒结构随温度变化的机理及其对轻烧氧化镁活性的影响。结果表明：从700 ℃至1 100 ℃，轻烧氧化镁晶胞参数a₀缩小并趋于稳定，晶粒尺寸逐渐增大，比表面积逐渐减小，但其活性变化并不遵从这一规律，在800 ℃时活性最高；粗晶菱镁矿粉的热分解受相界面上的化学反应所控制，分解产物—轻烧氧化镁“假象”微粒由氧化镁微晶和贯通的气孔网络结构组成；随煅烧温度升高，氧化镁微晶的烧结影响轻烧氧化镁“假象”微粒结构，进而影响其活性；800 ℃轻烧试样晶粒尺寸较小，结晶度较低，比孔容较大，且由于晶格调整使其平均孔径最大，大的孔径有利于溶液进入微粒内部，促进反应进行，因此其活性最高。

陶瓷型芯在航空发动机空心涡轮叶片的熔模铸造中起到关键作用。3D打印技术作为新一代的成型技术，具有无需模具、制造周期短、精度高等优点，正在逐渐替代传统的陶瓷型芯制备工艺。本文总结了光固化技术、选择性激光烧结、直写成型技术和分层挤出成型等目前在陶瓷型芯领域使用较多的3D打印技术，针对3D打印陶瓷型芯打印精度低、力学性能与气孔率适配性差、结构性能各向异性等局限性探讨了性能优化研究现状，并对该领域的发展进行了展望。

先驱体转化含铝碳化硅陶瓷纤维具有高强度、高模量、耐高温、抗氧化等特性，是高温陶瓷基复合材料理想的增强体之一。基于含铝SiC陶瓷纤维的制备工艺路线，从聚铝碳硅烷（PACS）的合成方法及其机理、PACS纤维不熔化处理方法和控制Si（Al）C陶瓷纤维缺陷的研究现状方面综述了先驱体转化含铝SiC陶瓷纤维制备的最新研究进展。讨论了现有PACS合成路线和不熔化处理工艺的优缺点。此外，围绕含铝SiC陶瓷纤维的制备路线，认为后续可持续关注的主要有探索新的PACS合成路线、高效不熔化处理方法和提高Si（Al）C陶瓷纤维力学性能的方法等方面。

地球上有限的锂资源以及传统液态电解质的安全性问题使得开发全固态钠离子电池势在必行。钠离子固态电解质作为全固态钠电池的核心部件，对提高电池的安全性和电化学性能具有极其重要的作用。NASICON型固态电解质Na_1+xZr₂Si_xP_3-xO₁₂（0≤x≤3）因其独特的3D开放微观结构、化学/热稳定性好等优点而受到广泛关注，近几年在材料开发和性能优化方面取得长足进步。为了更好地了解该类材料的研发进展和最新动态，本文综述了近年来Na_1+xZr₂Si_xP_3-xO₁₂在晶体结构、离子传输机制、粉末制备方法以及电解质片烧结方法等关键特性方面的研究进展，深入分析了Na_1+xZr₂Si_xP_3-xO₁₂目前面临的挑战：离子电导率较低和电极-电解质界面接触差2大问题，重点介绍了其针对性改性方法的研究进展。本文最后对Na_1+xZr₂Si_xP_3-xO₁₂材料的优化策略和未来可能的发展趋势进行了总结与展望，对未来NASICON固态电解质及固态钠电池的研究将起到一定借鉴和推动作用。

磷基负极材料具有较高的理论容量和中等的氧化还原电位，且原料在储量和成本方面有极大的优势，因此其在钠、锂离子电池负极材料方面具有重要的应用前景。但红磷由于极低的电子电导率和过大的体积膨胀导致电化学活性衰减速度快，循环性能差，而黑磷导电性可达10⁵ S/m，结构致密导致其本征倍率性能较差，两者的缺点限制了单质磷作为负极材料的实际应用。通过向单质磷中引入少量金属元素可以形成性质独特的金属富磷化物MP_x（x≥2），一方面可以通过金属元素电子注入实现金属富磷化物电子导电性的跨越式提升，另一方面还可以形成较为空旷的晶体结构提供更快的反应动力学并有效地抑制体积膨胀，因此兼具高容量和优异电子/离子输运特性的金属富磷化物MP_x是极具潜力的钠、锂离子电池负极材料。主要综述了金属富磷化物材料的组成结构特点，重点阐述金属富磷化物在储能机理和改性策略方面的最新进展。

密度泛函理论是一种基于量子力学原理的电子结构计算方法，已经成为材料科学和化学领域中重要的计算工具之一。在荧光材料研究中，密度泛函理论计算可以确定晶体结构，计算材料的的能带结构、态密度等信息来帮助研究人员理解荧光材料的本质和特性，为材料的设计和优化提供依据，同时基于密度泛函理论计算的高通量计算可以快速评估大量材料的性质，加快新材料的开发过程，降低研究成本。本文介绍了密度泛函理论计算在荧光材料研究中的应用，并探讨了其未来发展前景。