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纳米材料界的“神雕侠侣”:段镶锋与黄昱

中国粉体网 2019/9/4 08:30:56 点击 1669 次

导读 提起段镶锋,业内向来喜欢将他和妻子黄昱称为纳米界的“神雕侠侣”。缘分自有天定,两人是科大师兄妹,后又一起到美国哈佛深造。早在攻读博士期间,他们就通力合作,双双在《Science》和《Nature》发表多篇与半导体纳米线器件有关的研究成果。

中国粉体网讯  8月18日,2019年“中国科学材料•创新奖”(Science China Materials Innovation Award)揭晓,加州大学洛杉矶分校段镶锋教授因其“在纳米材料与器件研究领域的突出贡献,特别是在二维材料异质结的可控合成和范德华集成方面的开创性研究”成为该奖项的第二位获奖者。



 

Science China Materials主编李亚栋教授在第1届中国科学材料•创新论坛(The1stScienceChinaMaterials-InnovationForum)开幕式上向段镶锋教授颁发了获奖证书。


提起段镶锋,业内向来喜欢将他和妻子黄昱称为纳米界的“神雕侠侣”。缘分自有天定,两人是科大师兄妹,后又一起到美国哈佛深造。早在攻读博士期间,他们就通力合作,双双在《Science》和《Nature》发表多篇与半导体纳米线器件有关的研究成果。


 


段镶锋


段镶锋,1977年出生于中国湖南武冈,纳米材料学专家,美国加利福尼亚大学洛杉矶分校终身教授、博士生导师,湖南大学特聘教授。


段镶锋的研究领域主要为纳米材料和器件,以及它们在电子学、能源领域和生物医疗领域的应用。段镶锋课题组通过精确控制生长排列整齐的纳米线,得到了高速的石墨烯晶体管和二硫化钼晶体管,并成功设计了垂直堆积的二维材料异质结,得到了柔性的垂直场效应薄膜晶体管,为该领域的研究者提供了极具价值的思维和指导。通过二维的石墨烯材料来设计得到三维多孔石墨烯框架的思路,为超级电容器领域提供了重要的启发。利用石墨烯和分子之间的共轭作用,取得的石墨烯材料在生物催化及传感上的应用。


黄昱


黄昱出生于福建福州,纳米材料学专家,美国加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系教授、博士生导师。黄昱专注于研究纳米材料(包括纳米颗粒、纳米线和石墨烯)的合成、表征和实际应用,将材料学与化学、生物、物理,以及工程结合起来,从多方面探索纳米科学与技术,并应用于能源、通信、计算等领域,从纳米晶体的生长到利用原子级薄材料的功能器件的相关研究,推动了纳微米尺度下的科学和工程应用的进展。


段镶锋和黄昱,是一对学术圈耳熟能详的大牛夫妇。他们同是中科大校友,同在哈佛大学C.M.Lieber课题组获得博士学位,同在UCLA执教,这对师兄妹最终喜结连理,亲密合作,共同在纳米技术科研领域开创出一片天地。他们基于纳米科技,在纳米电子器件、能源储能与转化等多个领域合作攻克了大量科研难题,在国际顶级学术期刊发表论文无数。据不完全统计,两人在Science、Nature正刊共合作发表10余篇文章。


【2001年】Science:纳米线组装周期性网络结构!

【2001年】Science:组装纳米线构建微型纳米电路!

【2001年】Nature:纳米线构建世界上最小的发光二极管!

【2003年】Nature:基于单根纳米线的电驱动激光器!

【2010年】Nature:基于纳米线的高速石墨烯晶体管!

【2015年】Science:M-Pt3Ni高活性ORR催化剂!

【2016年】Science:Pt纳米线高质量活性ORR催化剂!

【2017年】Science:三维石墨烯复合材料实现电荷超快速传递!

【2018年】Nature:单层原子晶体分子超晶格!

【2018年】Nature:接近肖特基-莫特极限!

【2018年】Nature:制备高质量2D半导体纳米片用于大面积电子器件!

【2018年】Nature:二维MoS2纳米片的可控合成(溶液相)


2019年,段镶锋/黄昱携手哈工大Science:超级气凝胶隔热材料!


 


段镶锋、黄昱团队和哈尔滨工业大学HuiLi团队合作,报道了一种具有双曲结构的三维hBN陶瓷气凝胶,同时具有负的热膨胀系数和负的泊松比,具备超轻、高力学强度和超级隔热三大特点。


2019年,段镶锋/黄昱夫妇Nature:岂止于二维材料,范德华异质结的前世今生!


 


核心内容:

1. 深度阐述了范德华的基本概念。

2. 展望了范德华异质结的前世今生。

3. 对非二维材料范德华异质结新机遇进行了系统总结


2019年5月,段镶锋/黄昱Nature Catal.:单原子Ni修饰,大幅提高Pt质量比活性!


 


亮点:

1. 从PtNi合金纳米线出发,基于电化学dealloying(去合金化)过程,得到单原子Ni位点修饰的Pt纳米线。

2. 该纳米线样品在电化学析氢,甲醇/乙醇氧化反应中实现活性和电化学活性面积的“双优”特性。

3. 在此结构优化策略下,作者实现在-70 meV/RHE,PH14条件下,HER质量活性达到11.8 A/mgpt。比前人结果提高1.5-20倍,而同样的催化剂在甲醇和乙醇氧化反应的质量比活性也较之于前人的结果,提高3-6倍不等。


段镶锋和黄昱夫妇这对科研界的学霸夫妇,在过去的二十年间,以平均两年一次的频率,在Nature和Science等杂志上共同发文,亲密合作,共同谱写科研界的眷侣神话。


信息来源:中国科学报、纳米人、研之成理、中国科学材料  

(中国粉体网编辑整理/三昧)

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