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中國科學院院士—南策文

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  南策文 材料科學專家。清華大學教授。1962 年11月生于湖北省浠水縣,籍貫湖北浠水。

  南策文,1962年生,博士,清華大學長江學者獎勵計劃特聘教授,博士生導師,清華大學材料科學與工程系副主任。曾于1990~1991任美國New Mexico大學微觀工程陶瓷中心研究科學家,1994-1995任美國California大學Santa Barbara分校材料系客座教授, 1996-1997任德國Saarlandes大學納米材料研究所Humboldt研究員,1999任美國Rutgers大學客座教授。1991-1994,任國家863計劃新材料領域“金屬─非金屬復合新技術、特種制備技術”專題第二負責人,曾承擔“863”高技術計劃、國家杰出青年科學基金、國家教育部跨世紀人才計劃、國家自然科學基金等多項科研項目。

  所獲獎項:

  1985年以來,在國內外重要學術刊物上發表學術論文40多篇,并由Pergamon出版公司在其“progress in Materials science”系列中出版一期十幾萬字的專著。獲得過包括中國青年科技獎(1992)、國家杰出青年科學基金(1998)、美國陶瓷學會Edward C.Henry獎(1999)、美國ISI Citation Classic獎(2000)、北京市科學技術1等獎(2002)等。在功能陶瓷及其復合材料領域,發表學術論文百余篇。學術上側重材料物理與基礎方面。

  學術理論:

  南策文在非均質材料(如陶瓷、復合材料)顯微結構與性質關系理論這個材料科學前沿領域做出了突出貢獻。他創造性地運用多重散射理論、滲流理論、分形學等把無機材料的宏觀性質與顯微結構聯系起來,得出定量描述,建立了無機非均質材料顯微(結構)物理模型。這個理論模型已在材料研究中顯示出其成功性。如他已應用這個理論對復合離子導體這一新型材料的組成、顯微結構與電性質進行了成功的描述與預示。應用這個理論方法指出了十多年來普遍被接受的關于分相玻璃應力(奇異)雙折射的Takamori—Tomozawa理論中的錯誤,并提出新的理論描述。他的工作對材料科學理論及材料設計的發展起到了積極促進作用,對于材料科學領域是一個重要的貢獻。

  主要成績:

  1. 發展了量子物理中多重散射理論,對非均質材料的顯微(組織)結構與性質之間關系進行了卓有成效的理論模擬,提出了材料顯微結構物理的概念,建立了描述及預示材料顯微結構─性質定量關系的理論框架。

  2. 首次建立了壓電、熱釋電復合材料及陶瓷的熱─力─電交叉耦合場響應,以及壓電相─壓磁相復合材料的乘積磁電效應的嚴密散射理論,對這一類功能材料的顯微結構與性質關系給出了一系列定量描述和預示。   

  3. 建立了描述及預示金屬—陶瓷復合材料熱彈、彈塑性的理論基礎,提出了彈塑性問題的對應原理;成功地進行了金屬—陶瓷梯度材料計算設計。  

  4. 對復合固態電解質、半導體敏感陶瓷電性質(包括強非線性電性質)提出了系列定量描述及預示;發展了確定復合材料(及陶瓷)界面(及晶界)對其輸運性質影響的理論方法;建立了分相玻璃奇異雙折射新理論。

個人簡介

南策文,教授,中國科學院院士,清華大學材料科學與工程研究院院長。
2011年12月,當選中國科學院院士。
2012年當選發展中國家科學院(TWAS)院士。
籍貫:湖北浠水人

教育背景

1982.07,于華東理工大學獲學士學位
1985.03,于華東理工大學獲碩士學位
1992.06,于武漢工業大學(武漢理工大學)獲博士學位(導師:袁潤章教授)

工作履歷

1985.04,于武漢工業大學材料系任助教、1987.7任講師
1988.07,于武漢工業大學任副教授
1992.07,于武漢工業大學任教授
1993.12,被國務院學位委員會批準為博士生導師
1999.11,調任清華大學材料系教授
2000.01,清華大學材料學長江特聘教授
其中國外工作經歷
1990.02~1991.04, 美國New Mexico大學微觀工程陶瓷中心
1994.12~1995.12, 美國California大學Santa Barbara分校材料系
1996.06~1997.12, 德國Saarlandes大學納米材料研究所
1999.01~1999.10, 美國Rutgers大學

研究領域

1、多鐵性材料與器件
電子材料與磁性材料的發展滲透于現代技術的各個領域中,器件小型化的發展趨勢使人們對集電與磁性于一身的多功能材料的研究興趣的日益俱增。多鐵性材料不但具有鐵電、磁性等多種鐵性共存,鐵電性與磁性相互耦合還可以產生新功能(例如磁電效應)。這種多功能材料為發展基于鐵電-磁性集成效應的新型信息存儲處理以及磁電器件提供了巨大的潛在應用前景,已成為近來國際上的一個研究熱點。
本課題組在國際上較早地開展了對多鐵性材料的研究,包括復合多鐵性材料的理論模擬與計算,單相多鐵性材料制備及表征,復合異質結構生長及器件設計,磁電復合塊體材料制備及應用研究等方面。前期主要工作發表在Physical Review Letters, Advanced Materials, Applied Physics Letters, Physical Review B等刊物,及多項國家發明專利。
2、有機-無機復合功能材料
通過在聚合物基體中添加無機(納米)顆粒,并對顆粒分布狀況、顆粒/聚合物界面進行控制,來提高聚合物電、磁、光性能。目前研究工作主要集中在:(1) 利用導電顆粒在聚合物基體中引發的絕緣體-導體轉變的滲流效應來獲得高性能的新型聚合物基復合材料;(2) 通過顯微結構設計獲得兼備電容、電感兩性的聚合物基復合材料。前期主要工作發表在Advanced Materials, Applied Physics Letters等刊物,及多項國家發明專利。
3、 鋰電池用鋰離子固態電解質及正極材料
固態鋰離子電解質在便攜式設備和動力系統等方面具有廣泛的應用前景。本課題組對二次鋰電池用固體電解質的研究包括納米復合聚合物基固體電解質,以及無機固體電解質,關注于材料的優化和多相復合產生的界面效應,以提高鋰離子傳導性能。此外,研究新型復合電極材料。前期主要工作發表在Physical Review Letters, Solid State Ionics, J. Power Source等刊物,及多項國家發明專利。
4、過渡金屬氧化物過渡金屬氧化物具有豐富的功能。本課題組研究工作主要集中在以下兩個方面:(1) 熱電材料:通過金屬摻雜和采用新型陶瓷燒結工藝控制材料顯微結構,提高氧化物體系熱電優值;(2) 巨介電材料:利用摻雜在NiO基陶瓷中形成晶界層結構,從而獲得一種非鐵電性,非鈣鈦礦型、無鉛的巨介電材料。前期主要工作發表在Physical Review Letters, J. Am. Ceram. Soc., Applied Physics Letters, Physical Review B等刊物,及多項國家發明專利。
5、材料顯微結構-性能關聯計算及預測
許多實際材料的性能不僅取決于原子層次上的微觀結構,而且很大程度上取決于更寬尺度范圍內的顯微結構。在這個尺度上,我們嘗試把現代物理方法發展到以往的經驗、定性的材料顯微結構-性能關聯的研究中,定量地給出顯微結構-性能關聯,以進一步進行材料設計。前期主要工作發表在Progress in Materials Science, Journal of Applied Physics等刊物。
獎勵與榮譽
2009年 全國百篇優秀博士學位論文獎指導教師
2008年 教育部自然科學二等獎(排名第二)
2005年 國家自然科學獎二等獎
2002年 北京市科學技術獎一等獎
2001年 湖北省自然科學獎一等獎(排名第四)
2000年 國家教育部長江學者獎勵計劃特聘教授
2000年 美國ISI (SCI總部) Citation Classic Award (經典引文獎)
1999年 美國陶瓷學會Edward C. Henry獎
1998年 國家杰出青年科學基金
1994年 國家教育部跨世紀人才計劃
1992年 中國青年科技獎
【專著】
南策文 《非均質材料物理:顯微結構—性能關聯》,科學出版社,2005,北京
【專利】
獲國家發明專利22項
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