无铅钛酸钡是一种典型的、重要的铁电材料,已广泛应用于电容器、传感器、电光器件等多种应用。然而,块体Ba Ti O3表现出低c/a比（1.01）、低居里温度（～120℃）和小饱和极化（～20μC/cm~2）。由于铅基铁电体,例如PZT的诞生,其拥有高四方性,大的极化值与高的居里温度,所以在压电陶瓷领域,电容器领域均大量应用了铅基铁电体。但是随着环保产业的不断发展,欧盟和其他经济体纷纷出台政策限制含铅材料的使用,因此,如何在无铅体系中获得与铅基铁电体相同乃至于更好的性能成为了研究者们近年来关注的热点研究。同时,随着电子产品的小型化、微型化的过程,微型压电传感器,薄膜电容,固态制冷等领域产生了大量关于铁电薄膜的产业需求。当材料尺度缩小到薄膜时,研究者有了更多的手段对于材料进行调控,尺寸效应、界面效应、应变工程等纷纷成为了研究热点,不论是从基础研究还是性能提升均产出了一批科研成果。论文中提供了一种原创性的实验方案来诱导Ba Ti O3薄膜中产生异常晶格膨胀,即通过在脉冲激光沉积的实验中,将通常所使用的氧气替换为氮气,氧气的使用通常是为了弥补氧化物材料等离子化过程中丢失的氧离子,成功的产生了类似于离子轰击的实验效果。将成果分条总结如下:（1）通过诱导缺陷偶极的产生进而促使面外晶格膨胀,由此获得了巨大极化（125μC/cm~2,较块体提高六倍）与高的居里温度（800℃,较块体提高六倍）,同时发生异常晶格膨胀的薄膜其漏电流相比于复合泊松形变的薄膜而言,亦降低一个数量级。（2）通过控制沉积过程中氮气与氧气的流量,成功在腔体内制造连续可调的混合气体背景（总压力保持不变）,可以获得对于薄膜晶格常数的连续可调（4.10（?）～4.40（?））,显示了巨大的实验潜力,这是以往所使用的衬底应变工程所不能达到的实验效果。（3）对于薄膜中缺陷偶极子系统演化的模型也通过透射电镜,同步辐射等表征手段来进行了建立,进行了大量的辅助性验证实验来证明结论的合理性,其中包括各类型退火实验,光学带隙测量,X射线光电子能谱等,通过合理的推导建立了以缺陷偶极为基础的异常晶格膨胀模型,并通过TEM实际观测到了由级联碰撞引发的点缺陷富集区域。