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格物论坛:新一代热释电材料与红外探测器研究、二维材料MXene的实验制备、性能测试与理论分析(时间6.7)

发布日期:2021-06-06  作者:刘敏  浏览数:

报告时间:6月7日13:30-16:30

报告地点:物理楼A313

主办单位:物理与电子学院

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报告1:新一代热释电材料与红外探测器研究,罗豪甦,中国科学院上海硅酸盐研究所教授,时间13:30-15:00;

  摘要:弛豫铁电单晶具有优异的热释电性能(高热释电系数、电流响应优值、探测优值),其热释电性能远高于常用的钽酸锂单晶、PZT压电陶瓷等传统热释电材料,是发展新一代热释电红外探测器的敏感元材料。通过研究Mn掺杂改性,我们大幅度降低了弛豫铁电单晶介电损耗;通过研究敏感元减薄过程中的表面损伤机理研究,我们大幅度降低了单晶研制出了热释电敏感元的本征噪声水平。根据弛豫铁电单晶电学和热学性能特点,我们设计了热释电红外探测器的多种结构,制备出了多种高性能热释电红外探测器,其比探测率比目前高端钽酸锂探测器性能高出3倍以上。在此基础之上,我们制备出了一种非分光红外光谱(NDIR)气体检测系统,利用气体吸收峰的朗伯-比尔定律,设计了NDIR气体探测系统,并完成了光源驱动模块、数据采集模块、气体浓度反演算法、显示模块的各个分系统驱动程序,成功发展出了一种基于NDIR 的CO2,CH4,等气体在线监测技术。

报告2:二维材料MXene的实验制备、性能测试与理论分析,周爱国,河南理工大学教授,时间15:00-16:30。

  摘要:MXene是一种新型二维过渡金属碳化物或碳氮化物,常见的MXene包括是Ti3C2、V2C、Mo2C等,通过含氟溶液刻蚀相应的MXene相而获得。这种材料具有和石墨烯类似的二维结构,具有亲水性,可以分散到水中形成胶体溶液,并且具有良好的导电性。MXene具有叠层二维结构,在电化学能量存储、催化、气体吸附、电磁屏蔽、传感等领域具有重要的应用。通过理论计算发现,MXene表面具有良好的吸附性能,可以吸附重金属离子、气体分子等,用于环保材料与气体吸附材料。Li离子可以在MXene纳米片表面存储与迁移,MXene作为锂离子电池负极材料,具有良好的性能。V2C MXene相对于常见的Ti3C2 MXene,作为锂离子电池电极材料具有更好的储锂结构以及容量。但是V2C因为较低的结合能,难以合成,经过实验摸索,寻找到一种合适的方法制备出高纯度的V2C。实验测试并且验证了这种材料作为锂离子电极材料,确实具有良好的电化学性能。

  专家简介:

  罗豪甦,主要从事铁电单晶材料和器件应用研究。在国际上率先用Bridgman 方法生长出了大尺寸高质量PMNT 单晶,证实了单晶中存在不可逆的极化偏转路径,推动了弛豫铁电单晶在新一代医用超声换能器、高性能红外探测器、高性能弱磁传感器等新一代功能器件中的应用。发表 SCI 论文 726篇,H 因子 42,包括 Nat. Commun., Adv. Mater.和 Appl. Phys. Lett.等。IEEE Trans.UFFC 等 3 个权威刊物封面刊登了相关研究结果,参与撰写英文专著3本,主编了材料大典(第六篇-晶体材料)。已培养博士研究生1人获全国优博。2014年和2015年获得国际铁电成就奖的提名(IEEE-UFFC Ferroelectrics Recognition Award)。2005年国家技术发明二等奖,2013年上海市自然科学一等奖,2014年全国优秀科技工作者,2021年中国电介质物理杰出贡献奖。

  周爱国,博士,教授,博士生导师,河南理工大学一级太行学者,霍英东高校青年教师奖获得者,河南省科技创新杰出青年,河南省教育系统优秀教师,河南省高校科技创新团队带头人。1997年从武汉理工大学材料学院获得学士学位,2003年从清华大学材料系获得硕士学位,2008年从美国Drexel大学材料系获得博士学位。1997年起在河南理工大学材料学院工作,主要从事三元层状陶瓷MAX相和新型二维材料MXene的研究。主持承担有4项国家自然科学基金,发表SCI论文100多篇,累计应用4500多次,H因子34。