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南策文

中国科学院院士、清华大学材料科学与工程研究院院长

专家简介:

南策文,1962年生,湖北浠水人。教授,博士生导师,中国科学院院士,材料科学专家,清华大学材料科学与工程研究院院长,湖北理工学院院士。
1982年和1985年于华东理工大学本硕毕业。1992年获武汉工业大学(现武汉理工大学)博士学位。1985年起,历任武汉工业大学助教、讲师、副教授、教授、博士生导师。1999年调任清华大学材料系教授。2000年清华大学长江学者奖励计划特聘教授。1992年获中国青年科技奖。1998年获国家杰出青年科学基金。2005年获国家自然科学奖二等奖。获国家发明专利22项。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。
科学研究
长期从事功能复合材料和陶瓷材料的研究。构建了处理复合材料中复杂多场耦合效应的有效介质方法,给出了计算宏观多场耦合性能系数的解。设计发展了铁磁合金基磁电复合新体系,提出了复合巨磁电效应。系统研究了多铁性磁电复合薄膜,提出了多种新型磁电存储器及传感元件。建立了计算非均质材料界面因素对宏观物理输运性能影响的有效介质模型方法;在界面模型指导下,发展了新型高介电材料、安全锂电池用复合固态电解质等。
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。
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。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。
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。
学术论著
发表学术论文400余篇,被SCI他人引用约9000次 (H因子=48);出版学术专著1部;获授权国家发明专利28项。多次主持召开国际、国内学术会议,在国际会议做主题报告、邀请报告40余次。
【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
社会任职
曾任清华大学材料系系主任。现任清华大学材料科学与工程研究院院长,兼任国际陶瓷联盟(ICF)理事长、中国硅酸盐学会副理事长等,曾任亚洲电子陶瓷协会主席等。
任“功能陶瓷”学科方向国家973计划项目首席科学家(自2002年-)、国家自然科学基金委创新研究群体学术带头人(2006-2015年)。

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