中国科学技术大学教授高琛做客宁波材料所
11月3日上午,高琛教授做客宁波材料所,作了题为“组合材料学方法及应用”的报告。新能源所研究员叶继春主持报告会。
高琛从物性与复杂性的关联引入,介绍了材料成分与结构的无穷性和传统试错法材料研发路线的局限性,接着引入组合排列的概念,通过一个简单的实例,浅显易懂地让学者了解“组合材料学”的概念及方法。高琛通过自己对组合材料学的认识以及研究,介绍了“并行合成”、“高通量表征”,并结合具体的应用实例向大家进行了详细阐述。
在并行合成方面,高琛提出了进行组合材料学方法实践必须通盘考虑合理的材料组合样品设计与制备,以及高通量高精度的适用性测试表征。其自行研发了Inkjet Delivery System、RF Co-sputter System、Arrayed Combustion等相关仪器设备,可用于大批量快速合成不同配比的样品。在高通量表征方面,高琛认为高通量表征是组合材料学的重要组成部分。高通量表征需要满足高灵敏度、高空间分辨率要求,同时要实现定量分析。他指出并行表征是首选的高通量表征方式,电磁波与物质的相互作用是表征的优选信号,其中,同步辐射由于具有单色亮度高、波长连续可调、准直性好等优点,是尤为重要的信号源。高琛还介绍了磁光成像系统、扫描近场微波显微镜(Scanning Evanescent Microwave Microscope)、X射线分析系统、红外光谱成像系统在高通量表征中的应用。并结合自身科研实践,逐一介绍了组合材料学在发光材料、复合多铁性材料、可见光光催化材料和高通量原位同步辐射红外光谱研究的应用实例。他还用一个关系图简要而又生动地阐述了“材料基因组计划”与生物领域“基因组”研究的区别。
“材料基因组计划”代表了材料研究领域方法学方面的重大革新。2011年,美、欧分别发布材料基因组计划和加速金属学计划,旨在通过材料研究技术革命,大大加速材料研发进程、降低其成本。目前,“中国版材料基因组计划”正处于启动和初期发展阶段,科学院和工程院也先后完成了材料基因组计划的咨询报告。在这样的大背景下,材料所先后邀请了项晓东博士、向勇教授、陈立泉院士、Mr. David Lazovsky (CEO,美国材料基因组计划唯一工业合作伙伴公司Intermolecular Inc. )、高琛教授等多位国内外“材料基因组”专家来所座谈,交流该领域的研究细节及最新进展。组合材料学为“材料基因组计划”的实施提供了重要的实验手段和研究方法,由其发展起来的高通量组合材料制备与表征技术既能直接用于快速筛选和研发工业亟需的关键核心材料,又能用于验证高通量材料建模和计算,同时可以提供丰富的数据,完善材料数据库。高琛的报告深入浅出、有血有肉,加深了与会老师及同学们对“组合材料学”及“材料基因组计划”的认识和理解。
提问环节中各位师生与高琛充分交流,就科研内外的各类问题展开深刻讨论。
高琛,现任中国科学技术大学国家同步辐射实验室研究员、博导,物理系兼职教授,中国科学技术大学学术委员会委员,国家同步辐射实验室分学术委员会主任。他长期从事新型功能材料的研究,留美期间发展了一系列组合材料学方法,并开创了定量近场微波显微镜。99年由中科院招聘回国,11年获国家杰出青年科学基金,04年入选新世纪百千万人才工程国家级人选。
(新能源所)