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来源： 发布时间：2021-11-12
环境工程
青藏高原冰川反照率降低加速冰川消融
中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室研究员康世昌团队及其合作者探究了冰川表面反照率变化与冰川物质平衡的关系，并利用模型估算了反照率降低导致的冰川消融量，评估了冰川中黑碳对反照率降低的贡献。相关成果发表于Earth-Science Reviews。研究表明，在青藏高原东南部和喜马拉雅山地区，利用MODIS数据反演的冰川表面反照率相对较低，尤其是在夏季冰川消融期。基于冰川表面夏季反照率和度日模型的估算进一步表明，夏季冰川表面反照率降低对冰川消融量的贡献约30%～60%。由于其强烈的光吸收，冰川中黑碳是反照率降低的重要因素，可使得夏季青藏高原冰川消融增加约15%。
芬顿技术在环境污染控制领域新研究
华东理工大学邢明阳教授等人通过揭示芬顿催化剂表面微环境对芬顿反应的作用机制，证实了多相催化剂表面“酸性微环境”的存在，使得非均相芬顿反应真正摆脱了pH的限制。相关成果发表于Angew. Chem. Int. Ed.。Fenton（芬顿）反应是以人名命名的无机化学反应，在环境、生命科学等领域发挥着重要作用。对于非均相芬顿反应，催化剂表面铁离子的循环是决定其活性的关键因素。研究发现，“表面酸性微环境”的构建使得催化剂表面Fe-O等化学键更容易断裂，促进了“Stern层”和“剪切面”处的铁离子循环。催化剂表面铁离子循环效率的提高，抑制了铁泥的生成，使得催化剂表面一直暴露“新鲜的”发生芬顿反应的“活性位点”。
公众环保投诉大数据挖掘研究
中国科学院城市环境研究所的科研人员采用文本挖掘方法建立环保投诉中文文本分析框架，分析了广州市两年的环保投诉数据。相关成果发表于Applied Sciences。研究发现，关键词能够有效揭示不同类型环保投诉的主题，为环保管理部门开展环保投诉管理提供了准确切入点。环境投诉的情绪（Sentiment of Environmental Complaints）分析，光污染投诉（中位数-0.19）和电磁辐射投诉（中位数-0.10）较其他投诉类型最为消极；而电磁辐射投诉情感差异最大（标准差0.30），这可能与公众认知有关。语义网络分析表明，污染源和污染受体的关系最受公众关注，同时污染受体和污染行为、污染受体和感官特征等关系也引起了公众重视。
火灾对非洲森林边缘退化的影响
清华大学地学系李伟课题组发现火灾增强了非洲森林边缘地区的森林退化。相关成果发表于Nature Geoscience。通过高空间分辨率的地上生物量和森林覆盖数据，发现对于非洲地区的干森林和湿森林，边缘效应能够影响的距离分别为0.11和0.15km，造成的总碳亏缺为4.06PgC。火灾加剧了森林的边缘效应，所引起的碳亏缺比非火边缘高0.9PgC。火灾主要通过直接效应（森林直接烧进森林）影响干森林的边缘效应；同时通过直接效应和间接效应（改变局地环流从而降低森林空气湿度）增强湿森林的边缘效应。对未来的预测表明，2015年至2100年间，持续增长的森林砍伐会新增森林边缘面积，这些边缘森林的退化将会造成0.54～4.6PgC的碳损失。
融合水环境模拟与图像分析的水体浊度新型监测方法
中国科学院南京地理与湖泊研究所黄佳聪副研究员、高俊峰研究员等人开发了一种针对河湖水体浊度的新型监测方法。相关成果发表于Water Research。水体浊度/透明度是影响河湖水生态系统健康的重要因素，其高效快捷监测是水环境管理的迫切需求。新方法深度融合了贝叶斯实时建模与图像分析等交叉学科的研究技术，构建了基于后台数据库实时提升浊度监测可靠性的创新模式，实现了基于不同型号手机图像的水体浊度高效快捷监测，拓展了水环境模拟技术在水质监测领域的应用。长江、黄河、珠江、太湖等河湖的野外现场校验结果表明：该方法可有效监测河流、湖泊、沟塘等自然水体的浊度。
国际高关注化学品短链和中链氯化石蜡在中国产品中的分布、排放与环境归趋
北京大学环境科学与工程学院刘建国研究员等人开展了短链和中链氯化石蜡（SCCPs和MCCPs）在产品中的分布状态及其排放模式与环境归趋研究。相关成果发表于Environmental Science & Technology。该研究揭示了SCCPs和MCCPs在中国产品中的分布状态、产生规模、排放清单和环境归趋，指出了中国不同于欧洲等国际其他地区的SCCPs和MCCPs产品分布模式，揭示了中国SCCPs和MCCPs的主要排放及环境风险来源，为中国及全球SCCPs和MCCPs的风险科学研究与风险管理决策，尤其是《斯德哥尔摩公约》关于新增MCCPs作为受控持久性有机污染物（POPs）的评估审议，提供了科学依据。
整体成型的碳纳米催化剂脱硫
中国科学院大连化学物理研究所电镜技术研究组（DNL2002组）刘岳峰副研究员等设计并制备了整体成型的碳纳米复合催化材料，用于连续式工况条件下高效催化转化工业气中高含量硫化氢。相关成果发表于ACS Catalysis。该研究对氮掺杂的整体式碳材料进行磷酸盐表面修饰，在保证原有转化率（>97%）的基础上，显著提高了产物的选择性。结合XPS、程序升温等表征手段，以及动力学分析和理论计算，团队发现引入的磷基团与作为反应活性中心的吡啶氮位点之间存在相互作用，这种作用能够抑制氧分子在活性位点上的吸附和活性，从而避免了过度氧化的发生，并提高了产物选择性。
青藏高原高寒草地碳水交换研究
中国科学院西北高原生物研究所张法伟、李英年等人分析了碳水交换的环境驱动和生态格局。相关成果发表于Science of The Total Environment。高寒草甸、高寒灌丛和高寒草甸草原表现为碳汇，高寒泥炭湿地和高寒草原均表现为碳源。高寒草地蒸散发的空间格局主要受下垫面冠层导度及土壤水分状况影响。高寒草甸、高寒灌丛、草甸草原及高寒草原的系统蒸散发均受净辐射控制，年均蒸散发收敛于550mm，和降水的耦合程度较弱，揭示了高寒草地水分耗散为能量限制系统。高寒草地蒸散发的空间格局主要受下垫面冠层导度及土壤水分状况影响。因此，高寒草地碳水交换的空间变异主要受大气水分和土壤水分的综合调控。
物理前沿
室温量子网络研究
上海交通大学物理与天文学院金贤敏团队和李家明院士合作，实验上首次基于室温原子系综实现了独立量子存储节点之间的预报量子纠缠建立。相关成果发表于Optica。研究团队主要使用了两项巧妙但是易于操控的设计，分别是针对正交偏振干涉仪的锁相设计和控温精度极高的滤波腔设计，它们为成功实现室温原子系综的预报纠缠提供了有力的技术支持。最终，研究团队成功观察到室温存储器间量子纠缠。基于稳定的相位锁定和强大的滤波能力，研究团队观察到了高干涉对比度的量子干涉曲线，并成功地重构出两个独立室温原子系综之间预报纠缠的密度矩阵，充分验证了这种纠缠的存在。
多功能钝化实现稳定、低开路电压损失的钙钛矿太阳能电池
武汉大学物理科学与技术学院方国家等人开展了钙钛矿电池的合作研究。相关成果发表于Nature Photonics。该研究通过采用丁胺分子对三维钙钛矿表面的处理，在三维钙钛矿表面形成了梯度能级分布的二维钙钛矿表面钝化层；同时丁胺分子在热动力学的驱动下自上而下扩散，在钙钛矿薄膜内的晶界处形成了二维/三维钙钛矿的本体异质结，从而有效降低了三维钙钛矿薄膜的面缺陷和体缺陷浓度。这种表面和体内的协同钝化策略有效地降低了不同带隙宽度钙钛矿薄膜中的非辐射复合损失。同时，由于二维钙钛矿具有良好的环境稳定性，基于这种方法制备的二维/三维钙钛矿电池，其稳定性也得到了显著提高。
二维材料-铁电混合系统光电探测
西安交通大学电信学部电子学院任巍教授、牛刚特聘研究员团队与国内外科研人员合作，报道了二维材料-铁电薄膜混合系统光电探测应用的新进展。相关成果发表于ACS NANO。文章回顾了二维材料和铁电材料基础，并进一步针对二维材料-铁电材料混合系统的相互作用进行研究与讨论。对铁电材料极化对二维材料的能带调控、电特性和光电特性增强进行了系统深入分析。对于器件工艺，特别是电极与沟道材料的接触进行了讨论，并总结了提高光电探测器性能的常见工艺与方法。针对不同器件结构的光电探测器进行系统讨论，对光电探测器的结构、性能及突出特点进行总结，并针对铁电材料对二维材料在光电应用中的调控作用进行了分析。
基于预啁啾管理放大技术的高增益高平均功率光纤激光器
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心常国庆研究员、魏志义研究员及西安电子科技大学王军利教授等人，在棒状光子晶体光纤中实现了高增益高平均功率的超短脉冲输出。相关成果发表于Optics Letters。目前在超快光纤激光领域，驱动激光一般由啁啾脉冲放大技术加额外的后置压缩级来产生小于50 fs的脉冲宽度。这种方案的后置压缩级一般采用复杂的充气装置，因此系统复杂度很高。该研究利用数十毫瓦的弱小信号，仅通过结构紧凑的一级放大器就获得了平均功率大于100W、增益高达38dB的超短脉冲，优化参数补偿色散后脉冲宽度短至37fs。
冰基光纤新材料
浙江大学光电学院郭欣副教授和童利民教授与合作者发现生长成单晶微纳光纤的冰，在性能上与玻璃光纤相似，既能够灵活弯曲，又可以低损耗传输光。相关成果发表于Science。研究团队在大量实验基础上，改进了已有的电场诱导冰晶制备方法，成功生长了直径从800纳米到10微米的高质量冰单晶微纳光纤。在冷冻电镜下，验证了这些沿c轴生长的冰单晶微纳光纤具有很好的直径均匀性和表面光滑度。研究发现，通过大应变弯曲冰微纳光纤，有可能为相变所需的高压提供一种简单的解决方案。此外还发现，该材料对光场的响应特性取决于其组成元素、分子结构及其排列方式。
费米弧电子在外尔轨道中的回旋输运特性
复旦大学物理系教授修发贤等人撰写了关于新型外尔电子回旋轨道的综述。相关文章发表于Nature Reviews Physics。作者对外尔轨道的形成机制和物理特性等方面做了系统性的介绍，并从三维量子霍尔效应和低散射概率特性两个方面深入研究了外尔轨道在材料电学行为中的影响。外尔轨道在保证朗道能级不色散的条件下，引入了平行磁场的第三个维度无耗散运动。这个特殊物理过程使得量子霍尔回旋轨道突破了二维空间的限制，拓展到了更高维度。同时，外尔轨道中的费米弧由于其准线性的电子结构，能有效抑制电子间的散射概率，在高电子态密度的情况下仍能具有很高的迁移率。
“无噪声光子回波”量子存储方案
中国科技大学郭光灿院士团队在量子存储及量子网络研究中取得原创性进展。相关成果发表于Nature Communications。光子回波作为光与物质作用的一种基本物理过程，已在众多学科领域取得广泛应用，代表性的应用有核磁共振成像（射频波段）、电子顺磁共振谱仪（微波段）及二维电子光谱（光波段）等。然而强电磁波脉冲作用在原子系综上，会给原子上能级带来残留布居数，导致自发辐射噪声。研究团队的李传锋、周宗权研究组提出并实验实现无噪声光子回波，实测噪声比前人的结果降低了670倍，首次观察到单光子的光子回波，并由此实现了高保真度的固态量子存储。
新型核用复合陶瓷研发及辐照性能评价
中国科学院近代物理研究所核能工程材料室科研人员在核用复合陶瓷材料研发及辐照评价研究方面取得进展。相关成果发表于Ceramics International。科研人员以高强度的氧化锆增韧氧化铝（ZTA）为基体，通过添加具有高弹性模量的碳化物颗粒或晶须，制备了相变+颗粒+晶须协同增韧的强韧化复合陶瓷。依托兰州重离子加速器（HIRFL）、低能量强流高电荷态重离子研究装置（LEAF）及320kV综合实验平台等装置提供的离子束流，开展了强韧化ZTA复合陶瓷的抗辐照性能评价研究，发现具有特定组织结构和成分的复合陶瓷可以有效抑制大尺寸氦泡的形成和生长，并证实了复合陶瓷具有更为优异的抗辐照非晶化能力。
青藏高原冰川反照率降低加速冰川消融
中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室研究员康世昌团队及其合作者探究了冰川表面反照率变化与冰川物质平衡的关系，并利用模型估算了反照率降低导致的冰川消融量，评估了冰川中黑碳对反照率降低的贡献。相关成果发表于Earth-Science Reviews。研究表明，在青藏高原东南部和喜马拉雅山地区，利用MODIS数据反演的冰川表面反照率相对较低，尤其是在夏季冰川消融期。基于冰川表面夏季反照率和度日模型的估算进一步表明，夏季冰川表面反照率降低对冰川消融量的贡献约30%～60%。由于其强烈的光吸收，冰川中黑碳是反照率降低的重要因素，可使得夏季青藏高原冰川消融增加约15%。
芬顿技术在环境污染控制领域新研究
华东理工大学邢明阳教授等人通过揭示芬顿催化剂表面微环境对芬顿反应的作用机制，证实了多相催化剂表面“酸性微环境”的存在，使得非均相芬顿反应真正摆脱了pH的限制。相关成果发表于Angew. Chem. Int. Ed.。Fenton（芬顿）反应是以人名命名的无机化学反应，在环境、生命科学等领域发挥着重要作用。对于非均相芬顿反应，催化剂表面铁离子的循环是决定其活性的关键因素。研究发现，“表面酸性微环境”的构建使得催化剂表面Fe-O等化学键更容易断裂，促进了“Stern层”和“剪切面”处的铁离子循环。催化剂表面铁离子循环效率的提高，抑制了铁泥的生成，使得催化剂表面一直暴露“新鲜的”发生芬顿反应的“活性位点”。
公众环保投诉大数据挖掘研究
中国科学院城市环境研究所的科研人员采用文本挖掘方法建立环保投诉中文文本分析框架，分析了广州市两年的环保投诉数据。相关成果发表于Applied Sciences。研究发现，关键词能够有效揭示不同类型环保投诉的主题，为环保管理部门开展环保投诉管理提供了准确切入点。环境投诉的情绪（Sentiment of Environmental Complaints）分析，光污染投诉（中位数-0.19）和电磁辐射投诉（中位数-0.10）较其他投诉类型最为消极；而电磁辐射投诉情感差异最大（标准差0.30），这可能与公众认知有关。语义网络分析表明，污染源和污染受体的关系最受公众关注，同时污染受体和污染行为、污染受体和感官特征等关系也引起了公众重视。
火灾对非洲森林边缘退化的影响
清华大学地学系李伟课题组发现火灾增强了非洲森林边缘地区的森林退化。相关成果发表于Nature Geoscience。通过高空间分辨率的地上生物量和森林覆盖数据，发现对于非洲地区的干森林和湿森林，边缘效应能够影响的距离分别为0.11和0.15km，造成的总碳亏缺为4.06PgC。火灾加剧了森林的边缘效应，所引起的碳亏缺比非火边缘高0.9PgC。火灾主要通过直接效应（森林直接烧进森林）影响干森林的边缘效应；同时通过直接效应和间接效应（改变局地环流从而降低森林空气湿度）增强湿森林的边缘效应。对未来的预测表明，2015年至2100年间，持续增长的森林砍伐会新增森林边缘面积，这些边缘森林的退化将会造成0.54～4.6PgC的碳损失。
融合水环境模拟与图像分析的水体浊度新型监测方法
中国科学院南京地理与湖泊研究所黄佳聪副研究员、高俊峰研究员等人开发了一种针对河湖水体浊度的新型监测方法。相关成果发表于Water Research。水体浊度/透明度是影响河湖水生态系统健康的重要因素，其高效快捷监测是水环境管理的迫切需求。新方法深度融合了贝叶斯实时建模与图像分析等交叉学科的研究技术，构建了基于后台数据库实时提升浊度监测可靠性的创新模式，实现了基于不同型号手机图像的水体浊度高效快捷监测，拓展了水环境模拟技术在水质监测领域的应用。长江、黄河、珠江、太湖等河湖的野外现场校验结果表明：该方法可有效监测河流、湖泊、沟塘等自然水体的浊度。
国际高关注化学品短链和中链氯化石蜡在中国产品中的分布、排放与环境归趋
北京大学环境科学与工程学院刘建国研究员等人开展了短链和中链氯化石蜡（SCCPs和MCCPs）在产品中的分布状态及其排放模式与环境归趋研究。相关成果发表于Environmental Science & Technology。该研究揭示了SCCPs和MCCPs在中国产品中的分布状态、产生规模、排放清单和环境归趋，指出了中国不同于欧洲等国际其他地区的SCCPs和MCCPs产品分布模式，揭示了中国SCCPs和MCCPs的主要排放及环境风险来源，为中国及全球SCCPs和MCCPs的风险科学研究与风险管理决策，尤其是《斯德哥尔摩公约》关于新增MCCPs作为受控持久性有机污染物（POPs）的评估审议，提供了科学依据。
整体成型的碳纳米催化剂脱硫
中国科学院大连化学物理研究所电镜技术研究组（DNL2002组）刘岳峰副研究员等设计并制备了整体成型的碳纳米复合催化材料，用于连续式工况条件下高效催化转化工业气中高含量硫化氢。相关成果发表于ACS Catalysis。该研究对氮掺杂的整体式碳材料进行磷酸盐表面修饰，在保证原有转化率（>97%）的基础上，显著提高了产物的选择性。结合XPS、程序升温等表征手段，以及动力学分析和理论计算，团队发现引入的磷基团与作为反应活性中心的吡啶氮位点之间存在相互作用，这种作用能够抑制氧分子在活性位点上的吸附和活性，从而避免了过度氧化的发生，并提高了产物选择性。
青藏高原高寒草地碳水交换研究
中国科学院西北高原生物研究所张法伟、李英年等人分析了碳水交换的环境驱动和生态格局。相关成果发表于Science of The Total Environment。高寒草甸、高寒灌丛和高寒草甸草原表现为碳汇，高寒泥炭湿地和高寒草原均表现为碳源。高寒草地蒸散发的空间格局主要受下垫面冠层导度及土壤水分状况影响。高寒草甸、高寒灌丛、草甸草原及高寒草原的系统蒸散发均受净辐射控制，年均蒸散发收敛于550mm，和降水的耦合程度较弱，揭示了高寒草地水分耗散为能量限制系统。高寒草地蒸散发的空间格局主要受下垫面冠层导度及土壤水分状况影响。因此，高寒草地碳水交换的空间变异主要受大气水分和土壤水分的综合调控。
物理前沿
室温量子网络研究
上海交通大学物理与天文学院金贤敏团队和李家明院士合作，实验上首次基于室温原子系综实现了独立量子存储节点之间的预报量子纠缠建立。相关成果发表于Optica。研究团队主要使用了两项巧妙但是易于操控的设计，分别是针对正交偏振干涉仪的锁相设计和控温精度极高的滤波腔设计，它们为成功实现室温原子系综的预报纠缠提供了有力的技术支持。最终，研究团队成功观察到室温存储器间量子纠缠。基于稳定的相位锁定和强大的滤波能力，研究团队观察到了高干涉对比度的量子干涉曲线，并成功地重构出两个独立室温原子系综之间预报纠缠的密度矩阵，充分验证了这种纠缠的存在。
多功能钝化实现稳定、低开路电压损失的钙钛矿太阳能电池
武汉大学物理科学与技术学院方国家等人开展了钙钛矿电池的合作研究。相关成果发表于Nature Photonics。该研究通过采用丁胺分子对三维钙钛矿表面的处理，在三维钙钛矿表面形成了梯度能级分布的二维钙钛矿表面钝化层；同时丁胺分子在热动力学的驱动下自上而下扩散，在钙钛矿薄膜内的晶界处形成了二维/三维钙钛矿的本体异质结，从而有效降低了三维钙钛矿薄膜的面缺陷和体缺陷浓度。这种表面和体内的协同钝化策略有效地降低了不同带隙宽度钙钛矿薄膜中的非辐射复合损失。同时，由于二维钙钛矿具有良好的环境稳定性，基于这种方法制备的二维/三维钙钛矿电池，其稳定性也得到了显著提高。
二维材料-铁电混合系统光电探测
西安交通大学电信学部电子学院任巍教授、牛刚特聘研究员团队与国内外科研人员合作，报道了二维材料-铁电薄膜混合系统光电探测应用的新进展。相关成果发表于ACS NANO。文章回顾了二维材料和铁电材料基础，并进一步针对二维材料-铁电材料混合系统的相互作用进行研究与讨论。对铁电材料极化对二维材料的能带调控、电特性和光电特性增强进行了系统深入分析。对于器件工艺，特别是电极与沟道材料的接触进行了讨论，并总结了提高光电探测器性能的常见工艺与方法。针对不同器件结构的光电探测器进行系统讨论，对光电探测器的结构、性能及突出特点进行总结，并针对铁电材料对二维材料在光电应用中的调控作用进行了分析。
基于预啁啾管理放大技术的高增益高平均功率光纤激光器
中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心常国庆研究员、魏志义研究员及西安电子科技大学王军利教授等人，在棒状光子晶体光纤中实现了高增益高平均功率的超短脉冲输出。相关成果发表于Optics Letters。目前在超快光纤激光领域，驱动激光一般由啁啾脉冲放大技术加额外的后置压缩级来产生小于50 fs的脉冲宽度。这种方案的后置压缩级一般采用复杂的充气装置，因此系统复杂度很高。该研究利用数十毫瓦的弱小信号，仅通过结构紧凑的一级放大器就获得了平均功率大于100W、增益高达38dB的超短脉冲，优化参数补偿色散后脉冲宽度短至37fs。
冰基光纤新材料
浙江大学光电学院郭欣副教授和童利民教授与合作者发现生长成单晶微纳光纤的冰，在性能上与玻璃光纤相似，既能够灵活弯曲，又可以低损耗传输光。相关成果发表于Science。研究团队在大量实验基础上，改进了已有的电场诱导冰晶制备方法，成功生长了直径从800纳米到10微米的高质量冰单晶微纳光纤。在冷冻电镜下，验证了这些沿c轴生长的冰单晶微纳光纤具有很好的直径均匀性和表面光滑度。研究发现，通过大应变弯曲冰微纳光纤，有可能为相变所需的高压提供一种简单的解决方案。此外还发现，该材料对光场的响应特性取决于其组成元素、分子结构及其排列方式。
费米弧电子在外尔轨道中的回旋输运特性
复旦大学物理系教授修发贤等人撰写了关于新型外尔电子回旋轨道的综述。相关文章发表于Nature Reviews Physics。作者对外尔轨道的形成机制和物理特性等方面做了系统性的介绍，并从三维量子霍尔效应和低散射概率特性两个方面深入研究了外尔轨道在材料电学行为中的影响。外尔轨道在保证朗道能级不色散的条件下，引入了平行磁场的第三个维度无耗散运动。这个特殊物理过程使得量子霍尔回旋轨道突破了二维空间的限制，拓展到了更高维度。同时，外尔轨道中的费米弧由于其准线性的电子结构，能有效抑制电子间的散射概率，在高电子态密度的情况下仍能具有很高的迁移率。
“无噪声光子回波”量子存储方案
中国科技大学郭光灿院士团队在量子存储及量子网络研究中取得原创性进展。相关成果发表于Nature Communications。光子回波作为光与物质作用的一种基本物理过程，已在众多学科领域取得广泛应用，代表性的应用有核磁共振成像（射频波段）、电子顺磁共振谱仪（微波段）及二维电子光谱（光波段）等。然而强电磁波脉冲作用在原子系综上，会给原子上能级带来残留布居数，导致自发辐射噪声。研究团队的李传锋、周宗权研究组提出并实验实现无噪声光子回波，实测噪声比前人的结果降低了670倍，首次观察到单光子的光子回波，并由此实现了高保真度的固态量子存储。
新型核用复合陶瓷研发及辐照性能评价
中国科学院近代物理研究所核能工程材料室科研人员在核用复合陶瓷材料研发及辐照评价研究方面取得进展。相关成果发表于Ceramics International。科研人员以高强度的氧化锆增韧氧化铝（ZTA）为基体，通过添加具有高弹性模量的碳化物颗粒或晶须，制备了相变+颗粒+晶须协同增韧的强韧化复合陶瓷。依托兰州重离子加速器（HIRFL）、低能量强流高电荷态重离子研究装置（LEAF）及320kV综合实验平台等装置提供的离子束流，开展了强韧化ZTA复合陶瓷的抗辐照性能评价研究，发现具有特定组织结构和成分的复合陶瓷可以有效抑制大尺寸氦泡的形成和生长，并证实了复合陶瓷具有更为优异的抗辐照非晶化能力。
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