近日，“智行一线·青创报国”实践队在山东大学中心校区圆满完成暑期科研实践。这支由青年学子组成的团队聚焦新质生产力发展需求，运用固体物理与量子力学理论，成功在二维铁电材料关键技术攻关中取得突破，通过Python完成了晶格参数及核心技术指标的精准测算，为该领域技术应用奠定了重要基础。
本次实践以“理论指导实践，科创服务国家”为宗旨，瞄准二维铁电材料这一前沿领域。作为信息存储、柔性电子等产业的核心材料，二维铁电材料的微观结构调控与性能优化一直是国际科研热点，而晶格参数的精准测定更是突破其应用瓶颈的关键。实践队依托山东大学材料科学与工程学院的实验平台，将课堂上学到的固体物理晶格理论、量子力学原子轨道模型等知识转化为实验方案，系统开展材料原子分子设计实验。
实践过程中，队员们面临多重挑战。二维材料的原子尺度特性要求实验数据精度极高，仅通过传统仪器观测难以满足需求。团队创新性地将理论计算与编程工具结合：先基于量子力学原理构建原子间相互作用模型，模拟材料微观结构；再利用Python编写数据处理算法，对X射线衍射图谱、原子力显微镜图像等实验数据进行深度解析，最终成功提取出晶格常数、极化强度等关键指标，误差控制在0.1%以内，达到行业先进水平。
“从公式推导到代码调试，每一步都像在微观世界里‘搭积木’。”实践队员胡若菡分享道，“当屏幕上弹出与理论预测吻合的晶格参数时，我们真切感受到基础学科的力量。”据团队指导老师介绍，此次测算方法不仅效率比传统手段提升3倍，更首次实现了对二维铁电材料在不同温度下的晶格动态变化监测，为材料稳定性优化提供了全新依据。
此次实践成果已为相关校企合作项目提供了关键数据支持。“青年一代扎根科研一线，就是对‘科创报国’最生动的诠释。”实践队负责人表示，团队将继续深化研究，推动成果向产业应用转化。这群平均年龄不到22岁的青年，用扎实的理论功底和创新实践，在新质生产力发展的赛道上书写了青春答卷，展现了新时代青年勇攀科技高峰的责任与担当。
图丨胡若菡
文丨胡若菡