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中国科学院院士—南策文

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  南策文 材料科学专家。清华大学教授。1962 年11月生于湖北省浠水县,籍贯湖北浠水。

  南策文,1962年生,博士,清华大学长江学者奖励计划特聘教授,博士生导师,清华大学材料科学与工程系副主任。曾于1990~1991任美国New Mexico大学微观工程陶瓷中心研究科学家,1994-1995任美国California大学Santa Barbara分校材料系客座教授, 1996-1997任德国Saarlandes大学纳米材料研究所Humboldt研究员,1999任美国Rutgers大学客座教授。1991-1994,任国家863计划新材料领域“金属─非金属复合新技术、特种制备技术”专题第二负责人,曾承担“863”高技术计划、国家杰出青年科学基金、国家教育部跨世纪人才计划、国家自然科学基金等多项科研项目。

  所获奖项:

  1985年以来,在国内外重要学术刊物上发表学术论文40多篇,并由Pergamon出版公司在其“progress in Materials science”系列中出版一期十几万字的专著。获得过包括中国青年科技奖(1992)、国家杰出青年科学基金(1998)、美国陶瓷学会Edward C.Henry奖(1999)、美国ISI Citation Classic奖(2000)、北京市科学技术1等奖(2002)等。在功能陶瓷及其复合材料领域,发表学术论文百余篇。学术上侧重材料物理与基础方面。

  学术理论:

  南策文在非均质材料(如陶瓷、复合材料)显微结构与性质关系理论这个材料科学前沿领域做出了突出贡献。他创造性地运用多重散射理论、渗流理论、分形学等把无机材料的宏观性质与显微结构联系起来,得出定量描述,建立了无机非均质材料显微(结构)物理模型。这个理论模型已在材料研究中显示出其成功性。如他已应用这个理论对复合离子导体这一新型材料的组成、显微结构与电性质进行了成功的描述与预示。应用这个理论方法指出了十多年来普遍被接受的关于分相玻璃应力(奇异)双折射的Takamori—Tomozawa理论中的错误,并提出新的理论描述。他的工作对材料科学理论及材料设计的发展起到了积极促进作用,对于材料科学领域是一个重要的贡献。

  主要成绩:

  1. 发展了量子物理中多重散射理论,对非均质材料的显微(组织)结构与性质之间关系进行了卓有成效的理论模拟,提出了材料显微结构物理的概念,建立了描述及预示材料显微结构─性质定量关系的理论框架。

  2. 首次建立了压电、热释电复合材料及陶瓷的热─力─电交叉耦合场响应,以及压电相─压磁相复合材料的乘积磁电效应的严密散射理论,对这一类功能材料的显微结构与性质关系给出了一系列定量描述和预示。   

  3. 建立了描述及预示金属—陶瓷复合材料热弹、弹塑性的理论基础,提出了弹塑性问题的对应原理;成功地进行了金属—陶瓷梯度材料计算设计。  

  4. 对复合固态电解质、半导体敏感陶瓷电性质(包括强非线性电性质)提出了系列定量描述及预示;发展了确定复合材料(及陶瓷)界面(及晶界)对其输运性质影响的理论方法;建立了分相玻璃奇异双折射新理论。

个人简介

南策文,教授,中国科学院院士,清华大学材料科学与工程研究院院长。
2011年12月,当选中国科学院院士。
2012年当选发展中国家科学院(TWAS)院士。
籍贯:湖北浠水人

教育背景

1982.07,于华东理工大学获学士学位
1985.03,于华东理工大学获硕士学位
1992.06,于武汉工业大学(武汉理工大学)获博士学位(导师:袁润章教授)

工作履历

1985.04,于武汉工业大学材料系任助教、1987.7任讲师
1988.07,于武汉工业大学任副教授
1992.07,于武汉工业大学任教授
1993.12,被国务院学位委员会批准为博士生导师
1999.11,调任清华大学材料系教授
2000.01,清华大学材料学长江特聘教授
其中国外工作经历
1990.02~1991.04, 美国New Mexico大学微观工程陶瓷中心
1994.12~1995.12, 美国California大学Santa Barbara分校材料系
1996.06~1997.12, 德国Saarlandes大学纳米材料研究所
1999.01~1999.10, 美国Rutgers大学

研究领域

1、多铁性材料与器件
电子材料与磁性材料的发展渗透于现代技术的各个领域中,器件小型化的发展趋势使人们对集电与磁性于一身的多功能材料的研究兴趣的日益俱增。多铁性材料不但具有铁电、磁性等多种铁性共存,铁电性与磁性相互耦合还可以产生新功能(例如磁电效应)。这种多功能材料为发展基于铁电-磁性集成效应的新型信息存储处理以及磁电器件提供了巨大的潜在应用前景,已成为近来国际上的一个研究热点。
本课题组在国际上较早地开展了对多铁性材料的研究,包括复合多铁性材料的理论模拟与计算,单相多铁性材料制备及表征,复合异质结构生长及器件设计,磁电复合块体材料制备及应用研究等方面。前期主要工作发表在Physical Review Letters, Advanced Materials, Applied Physics Letters, Physical Review B等刊物,及多项国家发明专利。
2、有机-无机复合功能材料
通过在聚合物基体中添加无机(纳米)颗粒,并对颗粒分布状况、颗粒/聚合物界面进行控制,来提高聚合物电、磁、光性能。目前研究工作主要集中在:(1) 利用导电颗粒在聚合物基体中引发的绝缘体-导体转变的渗流效应来获得高性能的新型聚合物基复合材料;(2) 通过显微结构设计获得兼备电容、电感两性的聚合物基复合材料。前期主要工作发表在Advanced Materials, Applied Physics Letters等刊物,及多项国家发明专利。
3、 锂电池用锂离子固态电解质及正极材料
固态锂离子电解质在便携式设备和动力系统等方面具有广泛的应用前景。本课题组对二次锂电池用固体电解质的研究包括纳米复合聚合物基固体电解质,以及无机固体电解质,关注于材料的优化和多相复合产生的界面效应,以提高锂离子传导性能。此外,研究新型复合电极材料。前期主要工作发表在Physical Review Letters, Solid State Ionics, J. Power Source等刊物,及多项国家发明专利。
4、过渡金属氧化物过渡金属氧化物具有丰富的功能。本课题组研究工作主要集中在以下两个方面:(1) 热电材料:通过金属掺杂和采用新型陶瓷烧结工艺控制材料显微结构,提高氧化物体系热电优值;(2) 巨介电材料:利用掺杂在NiO基陶瓷中形成晶界层结构,从而获得一种非铁电性,非钙钛矿型、无铅的巨介电材料。前期主要工作发表在Physical Review Letters, J. Am. Ceram. Soc., Applied Physics Letters, Physical Review B等刊物,及多项国家发明专利。
5、材料显微结构-性能关联计算及预测
许多实际材料的性能不仅取决于原子层次上的微观结构,而且很大程度上取决于更宽尺度范围内的显微结构。在这个尺度上,我们尝试把现代物理方法发展到以往的经验、定性的材料显微结构-性能关联的研究中,定量地给出显微结构-性能关联,以进一步进行材料设计。前期主要工作发表在Progress in Materials Science, Journal of Applied Physics等刊物。
奖励与荣誉
2009年 全国百篇优秀博士学位论文奖指导教师
2008年 教育部自然科学二等奖(排名第二)
2005年 国家自然科学奖二等奖
2002年 北京市科学技术奖一等奖
2001年 湖北省自然科学奖一等奖(排名第四)
2000年 国家教育部长江学者奖励计划特聘教授
2000年 美国ISI (SCI总部) Citation Classic Award (经典引文奖)
1999年 美国陶瓷学会Edward C. Henry奖
1998年 国家杰出青年科学基金
1994年 国家教育部跨世纪人才计划
1992年 中国青年科技奖
【专著】
南策文 《非均质材料物理:显微结构—性能关联》,科学出版社,2005,北京
【专利】
获国家发明专利22项
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