微波介质陶瓷作为微波集成电路基板、介质谐振器、介质天线等通讯电子元器材的要害资料，近年来跟着5G/6G技能的蓬勃发展，遭到愈来愈遍及的重视。资料信息学凭借机器学习等办法对数据来进行建模剖析，发掘物理量之间的隐含相关，构建定量“构效联系”，然后加快新资料研制，现在已在一些资料研讨范畴得到运用并证明了其可靠性。但是，学界针对
近期，中国科学院上海硅酸盐研讨所无源集成器材与资料研讨团队选用机器学习办法，研讨微波介质陶瓷的资料特征与介电功能之间的联系，提出了一种普适性强、准确性高的介电常数猜测模型，并以此为根据猜测了新的低介电常数微波介质资料。最优猜测模型经过数据清洗、两步降维、模型超参数优化、特征量组合寻优和多算法比照等过程取得。研讨标明，除了下降单位体积离子极化率（ppv）之外，下降均匀键长（blm）和进步每个原子所占的晶胞体积（va）都可大大下降资料介电常数。使用机器学习模型，从3,300余种未报导介电常数的无机资猜中筛选出潜在的低介电常数资料，并从中选取了若干种进行制备和测验，验证了猜测效果的可靠性。相关相关效果以Machine learning approaches for permittivity prediction and rational design of microwave dielectric ceramics为题，宣布在Journal of Materiomics上。
此外，研讨人员还经过试验研讨和机器学习相结合的办法，发现了资料局域结构与品质因数（Q×f）之间的定量联系。试验发现，硅铁钡矿型系列低介陶瓷ACuSi4O10(A=Ca,Sr,Ba)中A位替代会引起[AO8]十二面体单元产生明显的缩短和畸变，且随同Q×f值单调下降。根据试验数据，选用键长、键价和等多个根本特点描绘[AO8]局域结构的改变，经过支撑向量机办法构建Q×f值定量猜测模型。模型发现，A-O2键长与A-O键长方差是Q×f值猜测的决定性特征量。研讨人员使用该定量构效联系对相同结构资料来Q×f值猜测，并得到试验验证。选用准光腔法，测验了资料在20 GHz-110 GHz毫米波频段下的介电常数和介电损耗。相关研讨效果以Structure and microwave dielectric properties of gillespite-type ACuSi4O10(A=Ca,Sr,Ba)ceramics and quantitative prediction of Q×f value via machine learning为题，宣布在ACS Applied Materials&Interfaces上。
相关研讨工作得到国家重点研制方案项目、国家自然科学基金项目、中科院青年立异促进会和上海市青年科技启明星方案等的赞助。
铌酸银（AgNbO3）陶瓷资料具有类反铁电的双电滞回线），然后具有较大储能密度，在电介质储能等范畴展现出较好的使用远景，近年来遭到渐渐的变多的重视。但是，AgNbO3资料本身固有的亚铁电性以及反铁电-铁电相变引起的回滞效应导致能量损耗较大，难以一起完成高的储能密度和储能功率，成为限制该资料在储能范畴使用的要害。
近期，中国科学院上海硅酸盐研讨所研讨员董显林和研讨员王根水团队提出一种进步AgNbO3反铁电资料储能特性的新思路，完成了储能密度和储能功率的同步提高。经过在A位引进高固溶度的La元素，将AgNbO3资料的M3-O1（亚铁电-顺电）相变温度移向室温，取得了一起具有反铁电性和线场强下，储能密度达7.01 J cm-3，储能功率为77%，归纳储能功能优于一些无铅储能陶瓷资料。其物理机制为较高浓度La组分的引进破坏了反铁电长程序，然后使一部分微米级反铁电畴转变为纳米级反铁电畴。Ag0.76La0.08NbO3陶瓷被证明一起具有微米级和纳米级的反铁电畴，然后具有相对高的极化强度和相对低的回滞效应。此外，Ag0.76La0.08NbO3陶瓷还表现出优异的频率稳定性和温度稳定性。相关研讨效果以Giant energy density and high efficiency achieved in silver niobate-based lead-free antiferroelectric ceramic capacitors via domain engineering为题，宣布在Energy Storage Materials，34，417-426（2021）上。
相关研讨工作得到国家自然科学基金项目、上海市自然科学基金项目、中科院青年立异促进会等项目的支撑。上海硅酸盐所2016级直博生李松为两篇论文的榜首作者，董显林和副研讨员聂恒昌为论文的通讯作者。
图1.Ag0.76La0.08NbO3陶瓷的（a）介电温谱（b）反铁电功能（c）畴描摹和（d）储能功能
图2.(1-x)AgNbO3-LiTaO3陶瓷（a）组分-温度相图和（b）热释电系数随气温改变曲线
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