一、研究中心概况
南开大学稀土与无机功能材料研究中心(简称“稀土中心”)是依托南开大学材料科学与工程学院和国家新材料研究院的优势资源组建而成的,本研究中心主任由我国稀土和无机功能材料研究领域的著名专家、中国科学院院士严纯华教授担任。在各位领导和老师们的大力支持下,中心积极开展各项科研工作,并取得了卓有成效的进展,并于2018年11月正式获批成为天津市重点实验室(天津市稀土材料与应用重点实验室)。
稀土中心成立仪式
天津市稀土材料与应用实验室揭牌
二、研究内容
中心结合南开大学理科优势,体现“理工交叉”的学科特色,紧密围绕国家重大战略需求和世界科学发展前沿,拓展稀土和无机功能材料的新性质和新应用,为我国稀土战略资源的开发利用和稀土及无机高新技术产业的可持续发展提供科学与技术支撑和人才储备。
三、成员及研究方向
教授:
严纯华
1982年7月,毕业于北京大学化学系、获理学学士学位。
1985年7月和1988年1月先后获该校理学硕士和博士学位。
1988年2月,北京大学化学系讲师。
1989年,北京大学副教授。
1992年,北京大学教授,并担任北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室主任,北京大学-香港大学稀土生物无机和材料化学联合实验室主任,北京大学党委组织部部长。
2011年,当选为中国科学院化学部院士。
2012年,当选为发展中国家科学院院士。
2013年11月,历任北京大学副教务长、研究生院常务副院长,党委组织部部长。
2016年10月,任南开大学党委常委、副校长。
2017年12月,任兰州大学校长(副部长级)、党委副书记。
研究方向:
在稀土分离方法和理论研究的基础上,通过简单的化学制备方法,控制体系的结构和微结构、尺寸及其分布、形态和形貌,以及界面和表面,以期达到探索和提高稀土功能材料性质的目的。具体研究领域为:
(1) 高纯稀土化合物分离及其工艺设计、控制;
(2) 功能稀土配合物的组装、结构与性质;
(3) 稀土复合氧化物纳米材料的制备与性质。
杜亚平
国家自然科学基金优秀青年基金获得者,天津市杰出青年科学基金获得者,天津市领军人才,天津市“131”创新型人才,唐仲英青年学者,天津市稀土材料与应用重点实验室首任主任
2000.09至2004.07,兰州大学本科(毕业保送至北京大学直博)。
2004.09至2009.07,北京大学博士研究生
2009至2012先后在中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所、新加坡南洋理工大学任助理研究员和Research Fellow。
2013年加入西安交通大学前沿科学技术研究院,教授,博士生导师,实验室副主任。
2017年加入南开大学材料科学与工程学院,国家新材料研究院,教授,博士生导师,担任南开大学稀土与无机功能材料研究中心常务副主任(执行主任)。
研究方向:
稀土材料的控制合成,稀土基能源材料,稀土基生物医用材料。
代表性成果:
Sci. Adv., Nat. Comm., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等著名杂志发表论文140余篇。
罗锋
2021.01-今,南开大学材料科学与工程学院讲席教授。
2018.01-2020.12,西安交通大学机械工程学院校聘讲座教授。
2010.12-2020.12,西班牙马德里高研院纳米科学与技术研究所,研究教授/资深研究教授(Tenured)。
2009.11-2010.11,北京大学工学院材料科学与工程系,特聘研究员PI。
2006.10-2009.11,瑞士保罗谢尔研究所微纳技术实验室,博士后,导师ETHZ教授Laura Heyderman。
2004.10-2006.10,德国马克思-普朗克微结构与物理研究所,博士后,导师J.Kirschner。
1999.09-2004.06, 北京大学化学与分子工程学院,材料化学博士/导师严纯华院士。
1995.09-1999.06, 北京大学化学与分子工程学院,物理化学本科/导师刘忠范院士。
研究方向:
模拟IC设计(电源芯片)、工艺与器件集成的可靠性以及失效分析;极紫外光刻的光刻胶合成与评估,镜面抛光,掩模制作与缺陷检测,基于同步辐射、自由电子激光等大科学装置(同步辐射装置的小型化、专业化集成)极紫外光刻(曝光/检测);面向自旋电子学/量子传感的晶圆级器件的制造工艺、器件集成、微纳加工/超精密制造装备。
代表性成果:
在微纳加工技术/超精密制造装备与超高密度磁存储关键工艺取得一些有代表性的工作:
1)7 nm node 极紫外(EUV)光刻技术曝光剂研发,7 nm Node/13nm 周期 EUV 干涉光刻(IL)工艺,用于 EUV/X-ray 阵列技术的 Si3N4掩模制造工艺。
2)利用 EUVIL 制备出光学方法所能得到的 20 nm 最小二维点阵用于下一代的磁记录介质。
3)8/12 英寸下一代 Sub-20 nm 自旋转移转矩磁性随机存储芯片 STT-MRAM工艺(与最好的三星工艺技术相媲美),50 nm 分辨率, 1:7.5全球最高的深宽比结构的 8/12英寸纳米压印装备用于磁传感器阵列工艺。
4)与 GermanLitho/ 天仁微纳科技和 Leuven Instrument 产学研合作,共同开发出专注于磁传感器阵列/MRAM 2/4/6/8 英寸纳米压印专用设备和 8/12 英寸 RIE/IBE 双刻蚀技术磁性材料专属刻蚀装备。
孙忠明
国家基金委优青,中科院长春分院青年先锋奖,天津市领军人才
1997-2001,武汉大学,学士。
2001-2006,中科院福建物构所,博士。
2006-2008,美国太平洋西北国家实验室,博士后。
2008-2010,美国北达科他州立大学,博士后。
2010-2018,中科院长春应化所,研究员。
2018-今,南开大学,教授。
研究方向:
以配位化学和材料化学为主要研究手段,具体研究方向包括以下几个方面:负价全金属团簇、金属-金属键作用、稀土新能源材料。
代表性成果:
1、Yu-He Xu, N. V. Tkachenko, Ivan A. Popov, Lei Qiao, A. Muñoz-Castro, A. I. Boldyrev, Zhong-Ming Sun*, Nature Commun. 2021, 12, 4465.
2、Yi Wang, John E. McGrady, Zhong-Ming Sun*, Acc. Chem. Res. 2021, 54, 1506-1516.
3、Hong-Lei Xu, Nikolay V. Tkachenko, Alvaro Muñoz-Castro, Alexander I. Boldyrev*, Zhong-Ming Sun*,Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60(18), 9990-9995.
4、Hong-Lei Xu, Nikolay V. Tkachenko, Zi-Chuan Wang, Wei-Xing Chen, Lei Qiao, Alvaro Muñoz-Castro, A.I. Boldyrev*, Zhong-Ming Sun*, Nature Commun. 2020, 11, 5286.
5、Lei Qiao, Chao Zhang, Cong-Cong Shu, Harry Morgan, John E. McGrady,* Zhong-Ming Sun, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142(31), 13288–13293.
吴金雄
2005.09-2008.06,江西省余江县第一中学,化学竞赛决赛银牌。
2008.09-2012.06,南开大学化学学院化学专业,获得理学学士学位。
2012.09-2017.06,北京大学化学与分子工程学院物理化学专业,获得理学博士学位(导师:彭海琳教授、刘忠范院士)。
2017.07-2019.06,北京大学博士后,入选“博新计划”(合作导师:彭海琳教授、张锦院士),获BMS首位出站特优资助。
2019.09-今,南开大学材料科学与工程学院特聘研究员、博士生导师、课题组长。
研究方向:
新型电子信息材料及器件,二维铁磁、磁存储及低功耗器件,层状稀土基薄膜材料及器件。
1、Gao, Z., Yuan, H.*; Wu, J.*;Luo, F.*, et al. Near room-temperature ferromagnetism in air-stable two-dimensional Cr1-xTe grown by chemical vapor deposition. Nano Research, 2021, accepted.
2、Zhang, C.;Wu, J.*; Peng, H.*, et al. High-mobility flexible oxyselenide thin-film transistors prepared by solution-assisted method. J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 6, 2726.
3、Wu, J.; Peng, H.*, et al. High electron mobility and quantum oscillations in non-encapsulated ultrathin semiconducting Bi2O2Se. Nature Nanotechnology, 2017,12, 530.
4、Chen, C. #; Wang, M. #; Wu, J. #, Peng, H.*, Chen, Y. L.*,et al. Electronic Structures and unusually robust bandgap in an ultrahigh-mobility layered oxide semiconductor, Bi2O2Se. Science Advances, 2018, 4, eaat8355 (Co-first author).
5、 Yin, J. #; Tan Z. #; Hong H. #; Wu, J. #, Liu, K.*, Peng, H.*, et al. Ultrafast, highly-sensitive infrared photodetectors based on two-dimensional Bi2O2Se crystal. Nature Communications, 2018, 9, 3311 (Co-first author).
房华毅
2006 -2010,北京大学化学与分子工程学院,本科。
2010 -2015,北京大学化学与分子工程学院,博士(导师:付雪峰研究员)。
2015-2016 Max-Planck Institute for Chemical Energy Conversion,博士后(合作导师:叶生发教授,Prof. Frank Neese)。
2016 -2017 Department of Chemistry, University of Pennsylvania,博士后(合作导师:Prof. Eric Schelter)。
2017 -2019,复旦大学化学系,青年研究员。
2019 -今,南开大学材料科学与工程学院,特聘研究员。
研究方向:
主要集中于配体与中心金属的协同作用及构效关系探究,设计并合成具有特定几何及电子结构的开壳层金属配合物,并探究他们的反应性、反应机理及潜在的应用前景。其中,通过理论计算化学及谱学表征(包括核磁共振、顺磁共振、共振拉曼光谱等)对于配合物电子结构以及相应反应机理的探究是研究的重点及主线。
相比于主族元素以及过渡金属元素,稀土元素具有更为丰富的配位结构以及基态/激发态能级。通过对稀土元素配合物几何及电子结构进行设计,我们将探究配合物中中心金属f区电子的调控和利用方式,以及这些配合物在稀土分离、稀土发光及磁性材料、稀土催化剂等的设计及应用。
代表性成果:
1、Du, J.; Huang, Z.; Zhang, Y.; Wang, S.; Zhou, S.*; Fang, H.*; Cui, P.* Chem. Eur. J. 2019, 25, 10149 – 10155.
2、Cao, Z.-C.; Xie S.-J.; Fang, H.*; Shi, Z.-J.* J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 13575 – 13579.
3、Zhang, J.; Zhang, W.; Xu, M.; Zhang, Y.; Fu, X.; Fang, H.* J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 6656 – 6660.
4、Fang, H.; Cole, B. E.; Qiao, Y.; Bogart, J. A.; Cheisson, T.; Manor, B. C.; Carroll, P. J.; Schelter, E. J.* Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 13450 – 13454.
5、Fang, H.; Jing, H.; Zhang, A.; Ge, H.; Yao, Z.; Brothers, P. J.; Fu, X.* J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 7705 – 7710.
6、Fang, H.; Jing, H.; Ge, H.; Brothers, P. J.; Fu, X.*; Ye, S.* J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 7122 – 7127.
副教授:
徐骏
徐骏副教授分别于2008年获北京大学化学学士学位,导师为严纯华院士;于2014年获加拿大西安大略大学化学博士学位,导师为黄亿宁教授;于2014–2017年期间在美国加州大学伯克利分校从事博士后工作,合作导师为Jeffrey Reimer教授;于2017–2018年期间在瑞士苏黎世联邦理工学院从事博士后工作,合作导师为Christophe Copéret教授;2018年加入南开大学材料学院稀土中心工作。徐骏副教授已在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等知名期刊上发表50余篇论文,撰写论著1章,主持国家自然科学基金项目2项,入选省部级人才计划2项,2015年获中华海外磁共振协会(OCMRS)最高奖1项,主讲本科生课程《高分子物理》及研究生课程《信息检索》。
研究方向:
开发先进固体核磁共振方法并将其用于研究稀土和无机功能材料的结构——性能关系。
代表性成果:
Martins, V.;# Xu, J.;#,* Wang, X.; Chen, K.; Hung, I.; Gan, Z.;* Gervais, C.; Bonhomme, C.;* Jiang, S.; Zheng, A.; Lucier, B.E.G.; Huang, Y.* Higher Magnetic Fields, Finer MOF Structural Information: 17O Solid-State NMR at 35.2 T. J. Am. Chem. Soc.2020, 142, 14877-14889.
宁帅
2008/08~2012/07,清华大学 材料科学与工程,工学学士
2012/09~2017/06,清华大学 材料科学与工程,工学博士,导师:张政军教授
2017/09~2021/01,美国麻省理工学院(MIT)材料系,博士后研究员,合作导师:Prof. Caroline A Ross
2021/02~今,南开大学材料科学与工程学院,特聘副研究员
研究方向:
氧化物功能薄膜及纳米复合材料,磁性、铁电及多铁性材料,自旋电子学材料与器件,表/界面、应变及缺陷调控等
代表性成果:
1. Ning, S.#; Kumar, A.; Klyukin, K.; Cho, E.; Kim, J. H.; Su, T.; Kim, H. S.; LeBeau, J. M.; Yildiz, B.; Ross, C. A.# An antisite defect mechanism for room temperature ferroelectricity in orthoferrites. Nat. Commun. 2021, 12, 4298.
2. Su, T.#; Ning, S.#; Cho, E.; Ross, C. A.# Magnetism and site occupancy in epitaxial Y-rich yttrium iron garnet films. Phys. Rev. Materials 2021, 5, 094403.
3. Cho, E.; Klyukin, K.; Ning, S.; Li, J.; Comin, R.; Green, R. J.; Yildiz, B.; Ross, C. A. First-principles calculation of oxygen vacancy effects on the magnetic properties of the perovskite SrNiO3. Phys. Rev. Materials 2021, 5, 094413.
4. Kumar, A.; Ning, S.; Klyukin, K.; Yildiz, B.; Ross, C.; LeBeau, J. Probing point and planar defects in multiferroic YFeO3 thin films. Microsc. Microanal. 2021, 27, 2144-2145.
5. Ning, S.#; Zhang, Q.; Occhialini, C.; Comin, R.; Zhong, X.; Ross, C. A.# Voltage Control of Magnetism above Room Temperature in Epitaxial SrCo1-xFexO3-delta. ACS Nano 2020, 14, 8949-8957.
讲师:
翟欣昀
2006年9月~2010年6月,天津大学材料科学与工程学院,材料化学专业,本科
2010年9月~2013年1月,天津大学材料科学与工程学院,材料学专业,硕士
2013年7月~2017年12月,香港大学李嘉诚医学院,矫形及创伤外科学系,博士
2014年7月~2018年6月,中国科学院深圳先进技术研究院,医药所退行中心 客座学生
2018年7月~今,南开大学材料科学与工程学院,讲师。
研究方向:
稀土基生物医用材料,稀土基功能高分子材料
孙小磊:
本科:兰州大学,物理学基地班。
硕士:兰州大学,凝聚态物理。
博士:德国Leibniz IFW Dresden/Technische Universität Chemnitz,实验物理学。