报告题目: 固体无机负热膨胀化学设计与热缩机制
报告人：高其龙
报告时间：2026年10月9日（周五）上午10:30
报告地点：苏州大学东校区能源楼215会议室
报告摘要：在精密光学、微机械和微电子器件等需要尺寸稳定性的所有技术应用中，热膨胀控制是一个关键科学问题。负热膨胀(NTE)材料的出现为有效剪裁热膨胀带来了巨大希望。为了满足在宽温度范围内具有低热膨胀的工程应用需求，在不影响基体性能的前提下，考虑添加材料的热膨胀性能和数量至关重要。发现了四氰基化合物AM(CN)4（A = Li，Na，K；M = B，Al，Ga，In）的反常热膨胀。随着A位原子半径的增加，晶体结构从简单立方LiB(CN)4（P-43m）变为面心立方NaB(CN)4（Fd-3m）最后转变为具有四方晶系的KB(CN)4（I41/a）。利用同步X射线衍射观察到体热膨胀系数分别为：LiB(CN)4：-18.9×10-6 K-1（100～275 K）、NaB(CN)4：-92.4×10-6 K-1（100～200 K）、KB(CN)4：111×10-6 K-1（150～500 K）。其中LiB(CN)4和NaB(CN)4是一类新型负热膨胀材料，具有超轻性质。在LiB(CN)4和NaB(CN)4的变温拉曼中观测到在低频范围内有异常蓝移的拉曼振动模式存在。晶格动力学模拟结果表明，材料对称性越高，低频声子能量越向低频移动，相应振动模式的格林艾森参数负值越大，对材料负热膨胀的贡献越强。进一步分析振动模式发现，NaB(CN)4中螺旋声学模式和非刚性振动模式对体系负热膨胀起着关键作用。之后对M位原子进行了Al，Ga，In的元素替换，晶体结构不变，但增强了螺旋声学模式和非刚性振动模式对体系负热膨胀的贡献，使得体系的负热膨胀行为加强，设计出了NaIn(CN)4超大负热膨胀（av= -160´10-6 K-1）材料。
报告人简介：高其龙，学科特聘教授，博士生导师，河南省杰青，河南省高层次人才。主要研究方向：1. 负热膨胀材料热缩机制的实验与理论研究；2. 新型负热膨胀兼具多功能（磁性、吸波、发光、催化、储能等）材料设计与性能调控；3. 面向集成电路与航空航天应用的零膨胀复合材料设计与制备技术。目前主持国家自然科学基金4项。近5年发表SCI论文60余篇，主要在Phys. Rev. Lett. 、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Commun、Acta Mater.、Mater. Today等学术期刊。申请国家发明专利11项、授权7项。担任中国晶体学会局域结构专业委员会委员。