主要从事纳米材料结构和性能的调控、新型结构功能材料的改性和材料的服役行为和评价研究。近年来，逐渐聚焦在碳基纳米材料和基于熔盐技术的材料改性研究。目前研究方向包括：

（1）纳米材料的结构和性能调控研究

（2）新型结构和功能材料的改性研究

（3）材料的服役行为和评价研究

主要科研成果： 

1.      纳米材料结构、性能调控研究

在碳纳米材料调控下的盐溶液结构及应用研究工作，发现了盐在碳纳米管内自发超高富集现象，管内盐浓度比管外稀溶液盐浓度高一百到一万倍，这打破了长期认为是毛细作用使盐溶液进入碳纳米管的观念。作为并列通讯作者发表在Physical Review Letters 上（Physical Review Letter,121 (2018) 226102）。编审指出该工作是“一项重要的碳纳米管对离子进行富集的实验研究工作，会在实验和理论方面推动未来的研究工作”。

在常温常压条件下，利用盐溶液和石墨烯的独特相互作用，在石墨烯基底上制备出反常化学计量比CaCl二维晶体，通过实验证明了Ca离子的+1价以及晶体的各种超常规性质和应用，包括室温铁磁性、金属性以及由此产生的石墨烯–CaCl异质结、压电性。该工作发表在National Science Review上。

发展出一种独特离子束调控碳纳米管结构和性能技术，使碳纳米管网络的连接、导电和场发射性能大幅度提高。相关国际期刊的综述文章（Journal of Applied Physics, 107 (2010) 71301; Nanoscale, 3 (2011) 4503）把碳纳米材料结构和性能的离子束调控方面的研究作为 “为未来纳米器件制备指出一个新方向”。

在金属纳米线的制备和磁各向异性的调控的研究工作被收录在美国出版的磁性和先进磁性材料手册中（Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials. 2007 John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 978-0-470-02217-7）。

 

代表性论文： National Science Review, 2021 (in press)         (IF 16.7)

Physical Review Letters, 2018, 121, 226102        (IF 9.2)

Nature Chemistry, 2018, 10,776  (主要参加人)    (IF 23.2)

Carbon, 2011, 49 (6), 2141                      (IF 7.5)

Carbon, 2008, 46 (2), 376                       (IF 7.5)

Applied Physics Letters, 2005, 86 (10), 102503      (IF 3.5)

 

2.      新型结构和功能材料的改性研究

研究高性能陶瓷、半导体材料和非晶合金等材料在非平衡态的微结构演化机理，并分析评价其在极端环境下的服役行为。开发了一种利用离子束辐照技术在SiC等超硬材料表面进行大面积三维微纳米加工的方法，开拓了纳米三维成型的新方法、新领域，具有良好的应用前景，相关工作申请了发明专利（CN201710725202.6， CN201810354253.7），并发表在Carbon上（Carbon, 2019, 148, 387）。在MAX相材料方面，发现了一种在高辐照剂量下，可以使不同种类原子位置互换，从而保持晶格结构完好的MAX相材料——Cr₂AlC（Acta Materialia, 2016,110, 1）。

代表性论文：Carbon, 2019, 148, 387                          (IF 7.5)

Acta Materialia, 2016, 110, 1                      (IF 7.3)

Journal of Applied Physics, 2015,118, 35308         (IF 2.3)

 

3.      材料的服役行为和评价研究

研究反应堆结构材料的辐照效应，评价核材料的抗辐照性能。与中国核动力研究设计院合作，首次在中国成功实现镍基合金650度高温反应堆中子辐照试验，被中国核工业集团评价为“我国材料高温辐照考验方面的重大突破”。

研究熔盐环境下的在SiC材料和高温合金表面的结构改变。在高温熔盐环境中，发现使Si元素能从辐照的SiC表面流失（Corrosion Science, 2017,125,194）。该工作就被Journal of Nuclear Materials综述文章认为该工作是评价SiC材料服役行为的重要依据。

研究高温熔盐中金属的溶解行为。首次证实了金属能以零价形式溶解到熔盐中，并以原子团簇的形式存在，推翻了以前对金属溶解在熔盐中必须有电荷转移的观念。

代表性论文： Corrosion Science, 2019, 153, 47                   (IF 6.4)

Journal of Alloys and Compounds, 2018, 746, 153     (IF 4.6)

Corrosion Science, 2017, 125, 194                  (IF 6.4)

Journal of Nuclear Materials, 2017, 489, 180          (IF 2.5)

1.  082703核技术及应用 ， 04先进核科学技术及应用

2. 082701核能科学与工程， 02反应堆材料与工程

3.  085800能源动力（专业学位），01热能储存、传输和转换技术

   

1992年9月--1996年7月 河南大学物物理系  理学学士
1996年9月--1999年7月 吉林大学超硬材料国家重点实验室 理学硕士
1999年9月--2002年7月 中国科学院物理研究所 理学博士
 

-- 理学博士学位

2016/05—2016/08    美国麻省理工学院                                     高级访问学者

2004/11—2006/01    韩国延世大学                                           Research fellow

2002/09—2004/09    德国马克思-普朗克微结构物理研究所          博士后

2013/01至今             中国科学院上海应用物理研究所        研究员                                                

2006/02—2012/12    中国科学院上海应用物理研究所        副研究员

反应堆材料-陶瓷材料