最近，期刊《Applied Surface Science》发表了题为"Investigation on the ductile removal mechanism and microcavity fabrication of LiNbO3 by diamond cutting"的论文。博士生马善意为论文第一作者，张建国教授为论文通讯作者。

本研究针对铌酸锂晶体在激光技术和量子光学领域应用中的高质量加工需求，系统开展了金刚石切削塑性域低损伤去除机理研究。铌酸锂作为重要的多功能晶体，具有优异的电光、压电和声光效应，但其软脆特性和各向异性使得超精密加工面临材料断裂和损伤各向异性等挑战。本研究首先通过纳米压痕实验揭示了128°Y晶面和Z切晶面的裂纹形成机制差异，发现128°Y晶面主要产生径向裂纹而Z切晶面主要产生横向裂纹，这归因于两晶面与解理系统角度差异。随后，通过沟槽实验研究了各向异性可加工性，建立了基于施密特因子和解理常数的理论评价模型，解释了不同晶向加工质量的周期性分布规律。进而通过平面切削实验分析了刀具刀尖圆弧半径和进给量对材料去除模式的影响，发现增大刀尖圆弧半径可降低切削力角度、减小未变形切屑厚度，有效抑制裂纹扩展。最后，基于上述机理研究开展了超薄回音壁模式微腔制备应用验证，采用优化的刀具半径补偿算法，实现了工作面粗糙度Sa小于2纳米的超精密加工，棱镜耦合测试表明微腔品质因数达到1.07×10⁶。本研究为铌酸锂晶体在光电子器件领域的超精密加工提供了理论基础和应用指导。

铌酸锂金刚石切削机理与应用

本研究得到了国家重点研发计划（2021YFC2202300）、国家自然科学基金（52225506、52375430）及华中科技大学学术前沿青年团队项目（2019QYTD12）的资助。

论文信息：Shanyi Ma, Yujiang Lu, Junhan Liu, Cheng Hu, Haoqi Luo, Shuang Wu, Jianguo Zhang, Junfeng Xiao, Jianfeng Xu. Investigation on the ductile removal mechanism and microcavity fabrication of LiNbO3 by diamond cutting[J]. Applied Surface Science, 2025, 695: 162920.