近日，我校艺术设计学院学院何治国副教授以第一作者在国际SCI期刊《Journal of Electronic Materials》上，发表题为《Simultaneously high dielectric constant and breakdown strength in CaCu3Ti4O12-filled polymer composites》（CaCu3Ti4O12填充聚合物复合材料同时具有高介电常数和击穿强度）的学术论文（2022 Vol.5, No.8, pp.4521–4528.）。文章研究了拓扑美学复合薄膜材料的性能，从拓扑美学陶瓷材料出发，通过高效、低成本的薄膜制备技术得到了新型的复合电介质材料，属于交叉学科研究（响应国家号召），将陶瓷材料的拓扑美学价值与其多种电性能进行了有机结合。

纯聚合物电介质（超高击穿强度）和纯铁电陶瓷电介质（超高介电常数）已被广泛研究用于现代电容器。然而，纯聚合物电介质和纯铁电陶瓷电介质分别受到低介电常数和低击穿强度的限制。在大多数情况下，高介电常数和高击穿强度（低电导率）之间的权衡是合理的。高介电常数通常会导致更长的载流子弛豫时间，最终导致更高的载流子迁移率和更高的电导率。这种情况已经通过利用复合策略（在大多数情况下是物理混合）来制备具有优化的高介电常数和击穿强度的有前途的复合电介质来解决。尽管已经研究了具有高介电常数的聚合物/导体复合材料（由于导电颗粒的电渗透），但渗透可能会引起大的漏电流。这导致复合材料中相当高的介电损耗和极低的击穿强度。然而，也研究了具有高介电响应（由于铁电陶瓷的超高介电常数）的聚合物/铁电陶瓷复合材料。界面极化产生的界面电荷会引起高漏电流，导致复合材料的击穿强度与聚合物基体相比急剧降低。本文基于拓扑美学复合薄膜材料的性能研究，解决这一问题。

何治国副教授通过复合薄膜材料的制备、材料的测试表征研究及三元复合薄膜材料电性能提升机理的研究，成功制备了性能优异的三元复合电介质薄膜材料、三元复合薄膜的电性能优于二元复合薄膜的电性能、钛酸铜钙填料可以提高复合薄膜材料的介电常数、氮化硼填料可以显著降低复合薄膜的介电损耗和电导率、氮化硼填料具有极高的二维拓扑美学研究价值、氮化硼填料可以提高复合薄膜的电击穿场强、两种拓扑美学陶瓷材料之间的协同效应可以优化复合薄膜的电性能。