(通讯员 雷毅敏 卢琳)2016年12月20日至22日,由陕西省委省政府主办、英国威廉希尔体育公司承办的“华山青年学者国际论坛”(International Forum for HUASHAN Scholars)暨陕西省首届“丝绸之路青年学者论坛”分会场在南校区如期顺利举行。本次论坛旨在汇聚海内外优秀学者与我校相关学科和教师建立起实质性的联系与合作,在前沿科技及热点研究领域开展深入的学术交流,全面了解学校发展战略和人才培养、科学研究、师资队伍建设等政策体系。
威廉希尔中文网站承办了此次“华山青年学者国际论坛”材料分会场。12月22日上午,来自于芝加哥大学、东北大学(美国)、墨尔本大学、埃默里大学、沙特阿拉伯国王科技大学、新加坡材料与工程研究院、西班牙马德里高等研究院世界一流大学和科研院所的7位优秀的国际青年学者在位于南校区的G118报告厅与学院师生汇聚一堂。
威廉希尔中文网站副院长马晓华教授主持了此次会议。他首先代表学院表达了对远道而来的青年学者们热忱的欢迎。马晓华谈到,材料学科的青年学者论坛分会场是威廉希尔中文网站携手青年学者进行思想交流、学术探讨、展示自我和共同提高的重要平台。作为一个成立不久的新学院,威廉希尔中文网站更加诚挚地欢迎和邀请来自海外的优秀青年学者共谋学院发展大计,希望能与各位有志青年一起努力,为英国威廉希尔体育公司材料学科的发展去奋斗。随后,他从学院发展概况、科学研究及平台建设三方面为参会青年学者作了系统介绍,并与他们分享了学院在化合物半导体材料与器件、紫外与深紫外LED材料与器件、物理瞬态电子材料与器件、二维新材料(MX2)以及绿色能源材料与器件研究等方面有影响力的理论和关键研究和技术成果。最后,马晓华再次阐述了学院高度重视人才引进和培养的理念,欢迎广大青年才俊加入威廉希尔中文网站这个大家庭,与学院共谋发展。
来自美国芝加哥大学的武庆贺博士以《有机太阳能电池受体材料的设计合成以及性能研究》为题拉开了本次会议的序幕。他介绍了有机太阳能电池(OPV)相比于硅基太阳能电池有绿色环保等诸多优势,然而,该类电池的电子受体材料PCBM的高昂成本促使人们寻求成本低且高效的电子受体材料来代替PCBM。他尝试设计了诸多平面性好的电子受体材料,其中α位取代的苝二酰亚胺受体材料因为电子离域效应,可提高电子的迁移率,增加电子空穴之间的距离,有利于克服电子空穴之间的库仑力,从而使太阳能电子器件性能数据提升至8.5%。他研究了影响有机太阳能电池受体材料效率的因素,包括:(1)分子共轭骨架的扭曲;(2)引入多个受体单元促使电荷离域;(3)分子共轭骨架的刚性。
邰艳龙博士,来自于沙特阿拉伯国王科技大学,他以《自转移制备超薄PVDF基柔性电子器件》为题介绍了他在柔性/印刷电子器件方面的研究工作。他介绍了柔性、印刷电子产业的巨大前景,认为未来印刷电子产业将达4000亿美元市场规模,与硅基电子产业相当,甚至更大。在该领域,印刷增材工艺对墨水的性能和对基底的表面特性要求很高,激发了科研界寻求一种成本更低、更加绿色、更加简单而且适合大规模制备的工艺。他提出的PVDF自剥离技术,可通过调节各层之间的粘结力、温度、湿度,从而实现高效完整的剥离电子器件。该技术可应用于无线湿度感知系统以及超薄柔性存储器件。
王志广博士就题为《磁电耦合的机理研究与器件开发》为与会人员介绍了他在美国东北大学和麻省总医院的研究工作。他研究了磁电耦合材料的电学与磁学参量的相互调控性,并将相关理论研究成果成功的应用于磁堆积存储。基于磁电耦合原理,通过电场调控可实现磁畴翻转,从而得到更低功耗和更高集成度的存储单元。另外,他利用微加工技术微加工技术制备了100微米尺寸的磁传感阵列探针与柔性磁传感器,探索和开发了此类传感器在大脑活动行为探测等生物医学方向的应用。
毕业于澳大利亚莫纳什大学的李嘉烨博士,跟大家分享了他在墨尔本大学的研究成果。此次报告他以《Size-precise Synthesis of Nanoclusters for Their Potentital Application in Catalysis and Device》为题,介绍了纳米团簇和纳米颗粒的尺寸效应和尺寸精准调控的理论研究。对于传统的纳米团簇和颗粒的制备工艺而言,配位设计、动力学控制以及还原剂的选择对于尺寸的精准调控非常关键。他举例说明了基于以上三因素可控合成的催化剂可高效地应用于催化剂和光致发光活性材料。
万金涛,博士后研究员,目前就职于西班牙马德里高等研究院材料研究所。他以《Towards Sustainalble, Biobased Epoxy Resin with Advanced Properties》为题介绍了他在高分子材料与工程领域的研究进展。环氧树脂是与我们的日常生活和工业生产息息相关的材料。传统的环氧树脂材料是利用石油资源合成,万金涛采用了更加绿色环保的生物基材料合成环氧树脂。他利用丁香酚等生物基材料合成环氧树脂,具有足够高的反应活性。通过有效的分子设计手段,可赋予丁香酚基环氧树脂体系较高的刚性、阻燃性、热-机械性能、介电性能等。他指出,丁香酚可望为开发用于电工、电子等高技术领域的高性能环氧材料提供广阔的研究空间,特别是在绝缘和低介电材料领域。
来自新加坡材料与工程研究院的柯晴青研究员带来了题为《缺陷调制材料的性能以及应用》的学术报告。她从材料物理和材料化学性能两方面阐述了点缺陷对于材料性能的影响,以BiFeO3材料为例,证实了材料体系内点缺陷的钉扎作用对于材料的疲劳性能有重要的影响。通过控制材料内部点缺陷的排布方式,可实现对材料的阻态的调节,最终实现材料在电制开关领域的应用。在超级电容器领域,当有效的控制纳米催化剂体系中Charge-Defects,电容器性能将得到很好的改善。
宋杰博士以《Solar Enegy & Nanomedicine》为题介绍了他在无机金属氧化物催化剂领域的研究成果。他提出了地球上含量丰富的金属的氧化物纳米团簇分子材料的合成新策略,这些新型的纳米材料可以快速高效地将太阳能转换成化学能,并针对体内氧化还原平衡选择性地杀死癌细胞,一方面可用于发展新型的小分子均一催化剂用于可再生能源的生产,同时,这类材料亦可作为癌症治疗的纳米诊断新策略。
随后,威廉希尔中文网站的优秀教师也与参会师生分享了他们的科研工作和成果。李培咸教授作了题为《氮化物半导体器件材料技术》的大会报告。他指出,紫外LED高的光子能量需要高Al组份的AlGaN材料作为基础材料,同时需要高的p型掺杂提供足够的空穴形成复合发光。其中,高质量、低缺陷AlGaN材料生长和p型掺杂是世界难题。他提出的表面反应增强脉冲式生长方法,可以实现了不同反应物质的分时输运,从而大幅降低气相预反应,最终得到的材料指标具有国际领先水平。针对紫外LED整体结构中复杂应力的问题,李培咸提出基于脉冲生长方法的超晶格应力掺杂调制结构,可极大地提升器件发光效率和器件抗静电能力。对于该法所得的低缺陷密度AlGaN材料势垒层,其载流子限域效应得到提高,从而实现高的紫外功率和低的反向漏电。
王宏副教授带来了题为《Degradable Resistive Switching Memory Devices》的精彩报告。他针对目前传统电子产品对于环境的严重污染问题,强调了瞬态电子器件概念的提出旨在电子器件在结束使用后,可绿色降解,最终实现环境保护的目的。由于蚕丝蛋白材料是生物兼容、可降解,而且具有独特的电学性能,王宏将此类材料研究应用于阻变存储器、阈值开光以及柔性器件方面的应用。基于蚕丝蛋白的电子器件,可通过调控电压,实现不同功能之间的相互转化。该类型器件还具有轻薄型、可穿戴性、人体可吸收的特点,在未来具有巨大的应用前景。
白晓霞博士作了题为《新型导电聚噻吩自修复涂层防腐性能研究》的报告。她的工作是开发导电聚合物材料在新型、性能优异的金属防腐材料方面的应用。她提出导电剂的使用,可以解决费米能级不匹配问题。导电剂活化聚(3,4-二氧乙基噻吩),可以提高其有效利用率,实现缓蚀剂有效释放,可有效阻止金属腐蚀的进程。另外,聚(3,4-二氧乙基噻吩)极化作用对于提高金属腐蚀电位有着显著的影响,对于金属防腐有非常重要的实际意义。
本次“华山青年学者国际论坛”威廉希尔中文网站分会场共作主题报告10个,展示了海外青年学者和威廉希尔中文网站教师在材料领域的所取得的最新研究成果和进展,与会师生与青年学者展开了深入探讨,交流了材料科学发展的新思想、新理论和新应用,共同探索材料学科最新的发展趋势。此次盛会的召开,促进了学院与国外知名高校及科研院所的交流合作,拓展了学院师生的学科视野,激励科技工作者大胆探索,勇于创新,抓前沿、重基础,希望学院未来可以携手这些青年才俊更快的推动材料研究领域的发展。