氧化铌对玻璃和微晶玻璃结构、光学性能和电学性能的影响

马俊艺1，芦建超1，王宏妮1，师彦春2，郭爱民2，郑秋菊1（1.齐鲁工业大学材料科学与工程学院；2.中信金属股份有限公司）

摘要：氧化铌（Nb2O5）作为一种结构独特、性能卓越的功能性氧化物，在推动新一代高性能玻璃与微晶玻璃发展方面展现出巨大潜力。本文系统综述了含铌玻璃与微晶玻璃的最新研究进展。首先，深入解析了Nb5+在不同玻璃基质（如硅酸盐、碲酸盐、磷酸盐）中的配位状态与网络角色演变规律，揭示了场强匹配原则、电荷补偿机制等对热稳定性、化学耐久性的构效关系。其次，重点评述了Nb5+在提升折射率、增强三阶非线性光学响应及优化稀土离子发光方面的协同调控机制，揭示了Nb—O—RE键合拓扑对局域晶体场的剪裁效应。进而，详细探讨了基于玻璃态结构遗传性的析晶动力学，以及飞秒激光诱导结晶技术在实现LiNbO3铁电晶相三维图案化、亚微米精度方面的革命性突破，阐明了激光诱导Marangoni对流驱动周期性自组织的物理机制。最后，展望了含铌玻璃和微晶玻璃领域在跨尺度计算设计、新材料体系探索及多功能集成器件等方向的未来发展趋势，旨在为含铌玻璃和微晶玻璃的深入研究与创新应用提供参考。

关键词：氧化铌； 玻璃； 微晶玻璃； 非线性光学； 激光诱导结晶； 铁电性