新一代的燃氣渦輪發動機的發展就要求更高性能的低導熱性的熱障涂層來隔熱。這種應用于熱脹涂層的材料應該具有盡可能高的膨脹系數以匹配金屬底物的性質。稀土鋯酸鹽(A2Zr2O7,A=La,Nd,Sm,Eu,Gd,Er,Yb和Lu)因其較低的熱導率，較高的熱膨脹系(TEC)而吸引了研究者的注意力。
     國內的科研者利用分子動力學方法研究一系列稀土鋯酸鹽兩類不同結構（燒綠石和螢石）的TECs。他們發現Zr-0鍵的長度是決定整體TECs最重要的因素，計算顯示螢石結構有相對較高的TEC。他們計算所得的熱膨脹系數和實驗值吻合的非常好。根據理論計算結果，他們又設計了兩種具有更高TEC的新型的摻雜稀土鋯酸鹽材料：(Gd0.4Sm0.5Yb0.1)2Zr2O7和Sm2(Ce0.3Zr0.7)2O7。

A2Zr2O7(A=La,Nd,Sm,Eu等)的燒綠石(a)和螢石結構(b)

四種稀土鋯酸鹽的熱膨脹系數實驗值和計算值

二種摻雜的稀土鋯酸鹽的熱膨脹系數

Ref.:Q.B.Fan et a1.,Comput. Mater.Sci. 2009(46):716

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