Wiley材料学高峰论坛@西安:报告及专家简介

大会主席:

haoyue郝跃,中国科学院院士,微电子学家。现任西安电子科技大学副校长、教授、博士生导师, 1958年3月生于重庆市。1982年毕业于西安电子科技大学半导体物理与器件专业,1985年获西安电子科技大学半导体物理专业硕士学位,1990年在西安交通大学计算数学专业获博士学位。现为国际IEEE学会高级会员,中国电子学会常务理事,陕西省科学技术协会副主席,陕西省半导体行业协会理事长。担任国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)“核心电子器件、高端通用芯片和基础软件产品”科技重大专项实施专家组组长,总装备部微电子技术专家组组长, 国家电子信息科学与工程专业指导委员会副主任委员。长期从事新型宽禁带半导体材料和器件、微纳米半导体器件与高可靠集成电路等方面的科学研究与人才培养,是国家重大基础研究计划项目首席科学家、国家有突出贡献的中青年专家和微电子技术领域的著名专家。他在氮化镓/碳化硅第三代半导体功能材料和微波器件、半导体短波长光电材料与器件研究和推广、微纳米COMS器件可靠性与失效机理研究等方面取得了系列的创新成果。发表学术论文500余篇,获国家发明二等奖一项,国家科技进步二、三等奖各一项;省部级科技成果一、二等奖十余项。


 

新型氮化镓材料生长及器件工艺

马晓华

西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院

xiaohuama摘要:以氮化镓为代表的第三代半导体材料具有禁带宽度大、载流子迁移率高等特点,基于氮化镓的器件具有很好的耐高温、高压以及抗辐照等优势,因此,在未来移动通信基站用功率放大器、新一代雷达通信以及卫星通讯等方面具有重要的应用前景。而从材料生长、新器件结构和工艺的不断完善,氮化镓的产业化应用也逐渐显现。本报告将生长着重介绍项目组在氮化镓材料的外延生长、氮化镓器件工艺以及应用方面取得的应用成果。

专家简介:

马晓华,西安电子科技大学教授,博士生导师。2012年入选“教育部新世纪优秀人才”计划,2012年获陕西省“三秦人才”津贴,2014年首批入选西安电子科技大学华山青年学者。现任西安电子科技大学先进材料与纳米科技学院副院长。先后主持和参与国家级项目20余项,作为课题负责人,主持了973重大课题、国家重大专项等大型项目。作为项目主要负责人之一,研制了GaN高工作电压高效率微波功率器件,性能在国内处于领先地位。先后获得教育部科技进步一等奖(2007年)、陕西省科技进步一等奖(2012年、2014年)和国家科技进步二等奖(2015年),获得国家发明专利24项;发表学术论文100余篇,其中SCI收录80余篇。


 

纳米碳材料在储能领域的应用

魏秉庆

美国特拉华大学机械工程系,纽瓦克

西北工业大学材料学院纳米能源材料中心

bingqingwei摘要:当今化石能源的短缺与环境污染等问题推动了对可持续与可再生资源的开发与利用,例如,水力发电、太阳能和风能等。但是自然界中的太阳能和风能等可再生资源具有间歇性,为了对其有效加以利用,开发具有高稳定性的电化学储能设备成为当务之急,主要包括锂离子电池和电化学电容器。开发高效能存储设备是近些年来最重要的研究领域之一,而电极材料的设计和合成是制约存储设备性能的关键因素。碳纳米材料,如石墨烯和碳纳米管,因其优异的性能,自发现以来备受关注,并被广泛用作于储能设备的电极材料。石墨烯和碳纳米管等碳材料具有高的电化学活性、价格低廉、环境友好,同时具有优异的电化学性能,对其在锂离子电池和超级电容器等储能设备中的应用研究具有重要研究意义与价值。该报告主要探讨不同碳纳米材料在储能设备中的应用研究,包括在可弯曲与伸缩储能设备中的应用。

专家简介:

魏秉庆 教授,博士生导师。国家“千人计划”特聘教授,美国特拉华大学机械工程系终身教授、西北工业大学教授,国际知名的纳米材料学者,也是国家自然科学基金委海外杰出华人青年学者合作基金获得者,在碳纳米管合成、表征及形貌控制与生长机理研究方面做出了突出贡献。魏秉庆教授共发表SCI论文240余篇,包括Nature,Science,PNAS, Adv. Mater.,Nano Lett. 等,所发表论文至今已被引用13000余次,h-因子为58。研究工作多次被自然(Nature), 科学(Science), Proceedings of the National Academy of Sciences of USA, 科学新闻(Science News), PhysicsWeb, 美国时代周刊(The New York Times)等刊物和网站专题评审。其研究得到美国自然基金,中国自然科学基金,美国国防部,北京市科委,美国NASA,路易斯安娜州政府, 澳大利亚全国研究委员会, 路易斯安那州立大学, 特拉华大学以及工业界的长期支持。


弹性纳米发电机

秦勇

兰州大学物理科学与技术学院

qinyong摘要:物联网等技术的发展对传感器和电源提出了很高的要求,从周围环境中收集能量转化为电能的纳米发电机是解决这类电源问题的一个有效技术。在报告中,首先将对纳米发电机的发展进程进行概述,并且讲述我们在这一领域所开展的纤维基纳米发电机、交流纳米发电机、集成化纳米发电机、非接触纳米发电机以及生物相容纳米发电机等研究工作。

专家简介:

秦勇,教授,博士生导师,兰州大学材料科学与工程学科负责人,兰州大学纳米科学与技术研究所所长,教育部长江学者特聘教授,首批中组部“万人计划”青年拔尖人才,国家优秀青年科学基金获得者,教育部新世纪优秀人才。担任中国青年科技工作者协会第五届理事会常务理事、中国材料研究学会、中国材料研究学会青年工作委员会等协会的理事。主要从事纳米能源技术、功能纳米器件与自供电纳米系统领域的研究。


阴离子配位与超分子组装

吴彪

西北大学化学与材料科学学院

Untitled摘要:阴离子识别由于其在化学、生物及环境领域的相关性而显得非常重要。1978年,莱恩首次基于环状多铵主体对卤素离子的结合,提出了阴离子配位化学的概念。人们在研究阴离子结合的过程中,发现了一些基本的阴离子配位性质,从而建立了配位理论。例如,阴离子与过渡金属阳离子一样也表现出优先的配位几何构型和配位数。尽管这一性质不如金属离子表现得那么淋漓尽致,已经足以启发人们进一步设计阴离子配体进而研究阴离子配合物。我们发展了一系列的寡聚尿类配体,这些化合物对四面体构型的硫酸根和磷酸根阴离子表现出优异的配合能力。所形成的阴离子配合物非常类似于过渡金属阳离子与寡聚吡啶配体所形成的配合物。比如,磷酸根与三尿配体形成的[(PO4)L2]3-配离子以及与二尿配体形成的(PO4)L3]3-配离子是众所周知的M(tpy)2]n+ 和 [M(bpy)2]n+金属配合物的阴离子类似物。 

专家简介:

吴彪,教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,西北大学化学与材料科学学院院长,陕西省化学会秘书长。1992年本科毕业于兰州大学化学系,1998年于中科学院福建物质结构研究所获得博士学位,1998-2004年,在德国弗赖堡大学(University of Freiburg)、日本早稻田大学(Waseda University)和美国佐治亚大学(University of Georgia)做博士后研究工作。2004年10月-2010年9月,中科院兰州化学物理研究所,研究员,博士生导师。2010年10月至今,西北大学化学与材料科学学院教授。主要从事超分子阴离子化学和超分子催化方面的研究。发表论文130多篇,包括Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Chem. Commun., Chem. Eur. J., Inorg. Chem., Org. Lett.等国外著名学术期刊。同时受邀参加国内、国际会议并做学术报告和特邀报告,并发表会议论文30余篇。


多功能钙钛矿光致变色超级电容器研究

柴扬

香港理工大学应用物理系

chaiyang摘要: 光致色变电池(PVCCs)在建筑和汽车自驱动智能窗领域极具应用前景。在外界光刺激下,PVCCs在较宽的光波长范围内具有可调控的光吸收率和自动变色能力。有机铅卤化钙钛矿太阳能电池具有高的光吸收系数,同时可满足轻薄和半透明光伏器件的制备需求。该项工作将钙钛矿太阳能电池(PSC)、MoO3/Au/MoO3透明电极和电致变色超级电容器在垂直方向上进行集成,设计制备出具有共正极和共负极的光致色变超级电容器(PVCSs)。PVCSs是一种无缝集成的能量收集与存储器件,其在较宽的光波范围内具有自动调控功能和光稳定性。相较于传统的PVCC,PVCSs的对电极具有大量的平衡电荷,同时,无需反向偏转电压即可使器件恢复原态,并且可实现原位能量存储。PVCSs的颜色变化可以实时地指示器件存储和消耗的能量的大小。此外,通过避免长时间暴露在光照条件下,PVCSs具有较高的光稳定性。该项工作设计制备出的新型PVCS器件对玻璃材料多功能智能窗领域的进一步发展具有重要意义。

专家简介:

柴扬博士,香港理工大学助理教授,2009年于香港科技大学获得博士学位,随后在斯坦福大学及伊利诺伊大学香槟分校从事博士后研究。2012年加入香港理工大学应用物理学院任助理教授。他于2014年获得香港政府颁发的Hong Kong RGC Early Career Award,是IEEE高级会员及IEEE电子器件学会杰出讲师,主要从事低维材料与器件以及柔性电子器件方面的研究。


荧光传感薄膜及其器件化研究

房喻

陕西师范大学化学化工学院,应用表面与胶体化学教育部重点实验室

fangyu摘要:在过去十年多的时间里,房喻课题组利用多种设计策略,在创制高性能的荧光传感薄膜方面获得了许多重要的研究进展,成功实现了多种荧光薄膜的器件化,为后续工业化生产奠定了坚实基础。该研究工作主要包括:1)以小分子量有机荧光化合物为传感元素、基于单层膜化学的荧光传感薄膜;2)以共轭高分子、共轭聚合物单体或线型共轭分子为传感元素、基于单层膜化学的传感薄膜;3)基于荧光类分子凝胶的物理荧光传感薄膜。该报告将以实例介绍传感薄膜的各种设计策略,涵盖荧光传感过程中建立的二维溶液模型、连接臂层屏蔽效应与富集效应、以及侧链效应等重要概念。

 

专家简介:

房喻,现任中国化学会常务理事,陕西省化学会名誉理事长,中国化学会国际事务委员会、应用化学专业委员会副主任,Langmuir顾问编委,Carbohydrate Polymers、《物理化学学报》、《影像科学与光化学》等编委。兼任国家基础教育专家工作委员会副主任,教育部高等学校化学类专业教学指导委员会副主任,国家高中化学课程标准修订组组长,西北大学合成与天然功能分子化学教育部重点实验室学术委员会副主任,陕西师范大学应用表面与胶体化学教育部重点实验室学术委员会副主任,江南石墨烯研究院学委会委员。主持863目标导向、重大科学仪器专项、国防973课题等项目30余项,在JACS、Adv. Mater.、Chem. Soc. Rev.、Chem. Mater.等刊物发表论文200余篇。作为主持人先后获得陕西省科技成果一等奖2项,二等奖1项。学生1人获全国百篇优博论文奖,1人获青年千人计划学者称号。主持研制的隐藏爆炸物气相探测仪实现了工业生产。房喻教授先后获得全国优秀教师、五一劳动奖章、全国先进工作者和国家级教学名师等称号。


微纳尺度材料的结构与性能

单智伟

西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

zhiweishan摘要:过去的几十年间见证了纳米科技的蓬勃发展,同时也提出了很多极富应用前景的新技术概念,如纳米发电机等。它们的共同特点是其基本构成单元既是功能构件,也是结构构件,而且其几何尺寸在微纳尺度(10nm-10µm)范围内。微纳尺度是连接宏观连续介质力学和量子力学的桥梁,也是材料各项性能发生剧烈改变的尺度区间,不断涌现的突破性成果说明,这个领域不仅是科研富矿,而且对我们理解,认识并最终设计材料的宏观力学性能有不可替代的作用。因此, 系统、定量地研究微纳尺度结构材料的变形特性和相关机理对纳米器件的设计、优化及可靠使用至关重要。但是由于技术条件的限制,该领域的研究目前尚处在起步阶段。本研究团队选取微纳尺度的典型金属和半导体为研究对象,以原位,定量的透射电镜变形技术为主要手段,在前期工作的基础上,对这些样品在热,电以及微量气氛条件下的变形特性及内在机制进行了探索。本报告将着重介绍我们研究团队最近在该领域所取得的一些研究成果。

专家简介:

国家“千人计划”入选者,教育部“长江学者”特聘教授,国家杰出青年基金获得者。现任西安交通大学金属材料强度国家重点实验室副主任,材料科学工程学院副院长,中国青年材料研究学会常务理事,中国电镜学会常务理事及聚焦离子束专业委员会主任,中国仪器仪表学会仪表材料分会常务理事,中国晶体学会理事。近年来的研究方向主要集中于应用和发展定量的原位电镜变形技术(压痕/压缩/弯曲/拉伸/疲劳+电/热/气氛等)对目前材料研究中的一些焦点问题进行探索,并取得如下主要成果:已在包括《自然》,《科学》,《自然—材料》,《自然—通讯》,《美国科学院院刊》,《物理评论快报》,《纳米快报》,《材料会刊》等国际顶级期刊上发表论文40余篇,SCI引用超过2360余篇次,单篇SCI引用最高435篇次。受邀担任美国材料研究学会2016年《材料研究快报》的期刊组织者;组织和共同组织了18次国际学术研讨会;做或署名会议报告180多个,其中一半以上为邀请报告。


双极性有机半导体材料的设计与器件应用

张浩力

兰州大学化学化工学院,功能有机分子化学国家重点实验室

haolizhang摘要:双极性有机半导体材料,由于其同时具有电子和空穴传输能力,在有机场效应晶体管等领域受到广泛关注。双极性有机半导体材料在构筑CMOS电路及有机发光场效应管等方面具有广泛的应用前景。然而,具有同等电子与空穴传输能力且迁移率高的双极性有机半导体材料尚比较缺乏。我们在基于氮杂并五苯及低聚噻吩框架的双极性有机半导体材料合成、器件应用等方面进行了系统研究,发现通过改变材料分子共轭结构的堆积模式,单极性半导体材料可以改性为双极性半导体材料。开发的基于基团修饰的氮杂并五苯有机场效应晶体管同时具有高的空穴及电子迁移率。制备的基于双极性材料的有机反相器增益达到180,与此同时,采用低成本的电极如银、铜来取代常用的金电极所制备的低成本有机反相器依然具有很高的增益及噪声容限。

专家简介:

张浩力教授,国家杰出青年基金获得者,功能有机分子化学国家重点实验室副主任,兰州大学化学化工学院副院长。1994年毕业于兰州大学有机化学专业,1999年在兰州大学获得博士学位。随后加入利兹大学及牛津大学从事博士后研究工作,2004年全职加入兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室。2014年入选英国皇家化学会会士。担任学术期刊Acta Physico-Chimica SinicaChinese Chemical Letters的编委, 以及Chem. Soc. Rev.的顾问委员会成员。他长期从事新型有机光电功能材料及器件方面的研究,发表学术论文170余篇,被引超过3000次,H-因子为31。


过渡金属化合物催化剂在染料敏化太阳能电池中的应用

云斯宁

西安建筑科技大学材料与矿资学院

yunsining摘要:自进入以信息产业为核心的知识经济时代以来,能源危机和环境污染成为人类社会面临的两大挑战,直接危害着人类的生存和发展。因此,开发利用多元化可再生能源是解决能源危机和环境污染的重要途径,而如何有效地开发和利用可再生清洁能源已成为学术界和工业界的重要课题。近年来,染料敏化太阳能电池(DSSCs)由于低成本、高效率等优势收到了广泛关注。对电极(CE)作为DSSC的重要组成,其制备工艺会直接影响DSSC的发展和应用。因此,发展低成本、高性能的新型对电极材料是实现高效率DSSC的一个重要前提。具有类Pt催化性能的过渡金属化合物由于种类繁多、制备方式多样,成为DSSC对电极研究中的热点,并在燃料电池、生物传感、厌氧发酵制氢等领域具有广泛的应用前景。在本报告中,我们系统研究了过渡金属化合物催化剂的制备及其在厌氧技术和染料敏化电池中应用,以期开发该类化合物在催化剂领域应用的潜力。

专家简介:

云斯宁,博士,教授(破格),博导(破格),材料物理与化学专业学术学科带头人,国家留学基金委出国留学评审专家,陕西省科技计划评审专家,陕西省纳米材料与纳米技术重点实验室学术委员会成员及方向负责人,西安建筑科技大学青年教师标兵,“圣和圣”杯最受学生欢迎的主讲教师,留学回国人员,国际开源期刊Frontiers in Materials, Frontiers in Energy Research (Frontiers publisher, Switzerland)的Review Editorial Board成员, 国际期刊Nano Energy Systems (One Central Press, United Kingdom)的International Editorial Board成员。博士学位论文获2007年度西安交通大学优秀博士论文(14/423)。2007年获准国家留学基金委“西部地区人才培养特别项目”资助。参与或主持多项国家级、省部级、地市级、校级各类项目。主持完成省教育厅项目和校级项目获校级技进步二等奖1项、三等奖1项。长期从事与无机非金属材料的科研、教学及技术开发工作。在Prog Polym Sci(2014 IF=33.343), Energy Environ Sci (2014 IF=20.523), Adv Mater (2014 IF=17.493), Adv Energy Mater (2014 IF=16.146), ChemSusChem (2014 IF=7.657), J Mater Chem A (2014 IF=7.443), Nanoscale (2014 IF=7.394), ChemCatChem (2014 IF=4.556), Electrochem Commun (2014 IF=4.847), Phys Chem Chem Phys(2014 IF=4.493), J Colloid Interface Sci (2014 IF=3.368)等国内外行业主流期刊上,以第1作者兼通讯作者发表SCI论文20余篇,EI论文30余篇,CSTPCD论文20余篇。主编专著1部(《染料敏化太阳能电池—从理论基础到技术应用》,2014获中国石油和化学工业优秀出版物二等奖),参编中国、法国、印度教授专著3部(之一下载量超过10万余次)。拥有20余项授权国家专利技术。


基于水凝胶材料的细胞微环境工程及其生物医学应用

徐峰

西安交通大学仿生工程与生物力学中心

xufeng摘要:在体细胞生活在一定的微环境中,微环境中多种信号(包括物理、化学信号)起到维持细胞正常形态功能的作用。越来越多的研究表明,机体发育、疾病的发生发展等生理病理过程与细胞及其力学微环境(mechanical microenvironment)的变化密切相关。细胞微环境中的多种力学信号(如基质刚度、应力/应变)是调控在体多种细胞(如肌肉细胞、神经细胞)生物学行为的关键物理因素。体外研究也表明,力学刺激有助于工程化组织的形成和功能化。传统的细胞力学微环境调控研究结主要是基于二维培养模型,大量研究表明二维和体内三维微环境下细胞对力学刺激的响应有很大不同。因此愈来愈多的研究焦点转移到三维力学微环境的构建研究。但目前仍存在一些挑战:(1)力学刺激的可控性不足,如常用的胶原水凝胶成型效果和力学性能较差,难以加载,应变范围有限;(2)通常制备样品尺度大,影响营养物质的有效扩散;随着先进生物材料和生物制造技术的发展,基于水凝胶的微尺度工程化组织将有助于提高力学刺激的可控性,克服物质输运困难,同时降低实验成本和缩短实验周期。结合本课题组在生物力学、组织工程学、生物材料及微纳生物制造技术等方面的研究基础,通过采用水凝胶材料实现了对细胞力学微环境的体外构建和调控,研究了不同基质刚度和应力/应变对细胞行为的影响,为阐明在体细胞力学响应机制提供参考,对力学生物学和再生医学的发展具有促进作用。

专家简介:

徐峰,2008年取得剑桥大学工程学博士学位,2008-2011年在哈佛医学院/哈佛大学-麻省理工学院健康科学与技术研究中心(Harvard-MIT Health Science and Technology Institute)任博士后、研究员。2011年全职回国,现任西安交通大学教授、生命学院副院长。2012年入选中组部第二批“青年千人计划”、陕西省第五批“百人计划”,以及教育部“新世纪优秀人才”支持计划。

在课题开展中遵循“力学基础理论-生物技术研发-应用推广”的学术思路,通过理解和探索人体组织/细胞的力学行为和力学环境,将固体力学和流体力学与工程学、生物医学等领域进行交叉融合,开展了生物组织热-力-电耦合学、细胞热-力-电微环境工程、基于生物微流体力学的即时诊断技术的研究。围绕学术思想、研究目标以及发展规划,组建多学科交叉研究创新团队,于2011年同卢天健教授共同建立西安交通大学“仿生工程与生物力学研究中心”(http://bebc.xjtu.edu.cn/),并担任主任。重要成果体现在中英文专著和教材5本;在Chem Soc Rev、Prog Mater Sci、Adv Mater、ACS Nano、Adv Funct Mater、PNAS等国际期刊发表200余篇期刊论文,总影响因子超过750;获授权发明专利20项,实现了若干关键应用。所发表论文被引用3400余次,引用指数因子H=28,8篇论文入选ESI高引用论文,16篇论文被Adv Funct Mater、Lab Chip、Soft Matter等杂志选为封面和内封面论文。他引论文所在期刊包括Nature、Chem Rev、Nature Mater、Science、Cell、Nat Methods、Nano Today、Adv Mater等。在生物热-力耦合学方面的工作获得国家自然科学奖二等奖(第二完成人)、教育部科学技术奖一等奖(第二完成人)。

担任SCI源期刊J Mech Med Biol和J Med Imaging Health Inform的副主编,ASME Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine (JNEM)的副主编,Scientific Reports和Biofabrication的编委,作为客座编委受邀为Phil Trans R Soc A等国际期刊编辑特刊4本。开展了卓有成效的国际学术交流,担任国际会议主席4次以及分会主席11次;做国际学术会议特邀报告20余次,口头报告40余次,发表国际会议文章/摘要150余篇。2011年全职回国后共主持课题20余项,主持纵向课题包括国家自然科学基金优秀青年基金、面上项目、国家重大仪器专项子课题、教育部重大科技专项、中韩-国际科技合作与交流专项等。