近日，“智行一線·青創報國”實踐隊在山東大學中心校區圓滿完成暑期科研實踐。這支由青年學子組成的團隊聚焦新質生產力發展需求，運用固體物理與量子力學理論，成功在二維鐵電材料關鍵技術攻關中取得突破，通過Python完成了晶格參數及核心技術指標的精準測算，為該領域技術應用奠定了重要基礎。
本次實踐以“理論指導實踐，科創服務國家”為宗旨，瞄準二維鐵電材料這一前沿領域。作為信息存儲、柔性電子等產業的核心材料，二維鐵電材料的微觀結構調控與性能優化一直是國際科研熱點，而晶格參數的精準測定更是突破其應用瓶頸的關鍵。實踐隊依托山東大學材料科學與工程學院的實驗平臺，將課堂上學到的固體物理晶格理論、量子力學原子軌道模型等知識轉化為實驗方案，系統開展材料原子分子設計實驗。
實踐過程中，隊員們面臨多重挑戰。二維材料的原子尺度特性要求實驗數據精度極高，僅通過傳統儀器觀測難以滿足需求。團隊創新性地將理論計算與編程工具結合：先基于量子力學原理構建原子間相互作用模型，模擬材料微觀結構；再利用Python編寫數據處理算法，對X射線衍射圖譜、原子力顯微鏡圖像等實驗數據進行深度解析，最終成功提取出晶格常數、極化強度等關鍵指標，誤差控制在0.1%以內，達到行業先進水平。
“從公式推導到代碼調試，每一步都像在微觀世界里‘搭積木’。”實踐隊員胡若菡分享道，“當屏幕上彈出與理論預測吻合的晶格參數時，我們真切感受到基礎學科的力量。”據團隊指導老師介紹，此次測算方法不僅效率比傳統手段提升3倍，更首次實現了對二維鐵電材料在不同溫度下的晶格動態變化監測，為材料穩定性優化提供了全新依據。
此次實踐成果已為相關校企合作項目提供了關鍵數據支持。“青年一代扎根科研一線，就是對‘科創報國’最生動的詮釋。”實踐隊負責人表示，團隊將繼續深化研究，推動成果向產業應用轉化。這群平均年齡不到22歲的青年，用扎實的理論功底和創新實踐，在新質生產力發展的賽道上書寫了青春答卷，展現了新時代青年勇攀科技高峰的責任與擔當。
圖丨胡若菡
文丨胡若菡