铁电钙钛矿具有独特的自发极化和畴翻转性等，是广泛应用的一类铁电体。而缺陷调控是优化铁电钙钛矿电学性能的有力手段。近些年，环境友好且综合性能优异的铌酸钾钠（KNN）压电陶瓷逐渐占据压电市场。然而有限的KNN中碱金属空位缺陷研究严重阻碍了该类无铅材料的功能化设计。这是因为：一方面，KNN材料制备过程中碱金属元素的不可控挥发使得碱金属空位缺陷设计难度很大；另一方面，学界尚缺乏对碱金属空位缺陷的定量表征手段和分析方法。

近日，清华大学材料学院对KNN材料的缺陷化学环境进行理论分析，得出了A位（本文主要为碱金属）缺陷浓度、氧空位浓度、电子浓度和空穴浓度在不同氧分压区间和氧分压的关系。并根据该关系提出了比较两种钙钛矿A位缺陷浓度的测试分析方法。结果表明，在同一氧分压区间内对两种钙钛矿进行电导率测试，电导率-氧分压斜率越陡峭代表材料中A位缺陷浓度越低（图1）。将此方法应用于KNN中，对KNN和A位过量的KNN（KNN-Na）进行阻抗和和电导率比较，可以发现KNN-Na的电导率斜率较KNN陡峭，KNN-Na中A位缺陷较低。这与实验设计和ICP测试结果一致。

进一步比较两种A位缺陷浓度不同的KNN陶瓷，可以发现，KNN-Na中存在介电异常行为，即在O-T相变温度后存在一处明显的介电常数峰。该异常行为受到频率的显著影响，异常行为主要发生在低频，该频率范围对应界面极化响应。对阻抗数据的分析和计算显示，在KNN-Na中界面极化响应比较明显（图2）。显然，这种界面极化是由于缺陷环境变化所导致的。该研究为今后钙钛矿及其他氧化物材料的缺陷分析提供了新的思路。