压电半导体作为一种新型的智能材料，其多场耦合理性行为越发备受关注。本中心学者研究了由压电半导体薄膜与弹性介电半空间构成的层状结构中Rayleigh波的传播特性，详细讨论了半导体耦合对第2阶最大波速和前两阶模态相互作用的影响，获得了Rayleigh波最低阶模态的速度均起始于弹性介电材料的Rayleigh波波速，且与初始载流子浓度、薄膜厚度和偏置电场无关等重要结论；通过放弃传统的耗尽层近似和低注入假设，解决了压电PN结内部的机电场与电荷载流子之间的全域耦合问题，通过调整界面附近的势垒结构以及优化势垒区中电子与空穴的复合率，来说明压电PN结的特性。显然，该研究对于机械调整压电PN结和压电器件的性能具有重要的参考意义。系列成果的主要特点：研究对象、研究方法的创新性，创造性地将摄动理论、非局部理论应用到多场耦合层状结构；研究领域的多学科交叉性，涉及固体力学、动力学与控制及和电磁学等领域；研究成果影响的广泛性，该理论研究有较大突破，研究成果发表于力学、材料、工程等领域重要学术刊物上，如IJMS [IF 6.772]和Nano Energy [IF 19.069]等国际顶级力学类专业期刊。获得了国内外著名专家学者的引用和好评。基于此智能材料力学新方向，2020和2021年分别新增了1项国家自然科学基金面上项目和2021年新增了1项国家自然科学基金区域联合重点项目，单项经费超300万元。