北京工业大学固体微结构与性能研究所概况

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由我国著名物理学家张泽院士领衔创建的北京工业大学固体微结构与性能研究所（简称固体所），是“北京工业大学显微分析测试中心”，成立于2003年12月。该所是一个跨领域、跨学科，集“分析测试服务”、基础研究和应用研究及研究生教学和培养为一体的综合性研究机构。研究所以材料的微结构表征为切入点，揭示材料的微观结构与性能之间的内秉关系，为材料的进一步应用提供基本的科学支撑。固体所的研究方向包括材料科学、凝聚态物理、纳米科学与技术交叉等重要的学科领域，搭建了北京工业大学先进大型公共开放式共享研究平台，也是北京工业大学重要的研究与高端人才培养基地之一。以固体所为主体，“固体微结构与性能”北京市重点实验室在2012年获得认证。

 

固体所现有教师23人，其中院士1人，“国家杰出青年基金”获得者2人，“新世纪百千万人才工程国家级”人选1人，北京市特聘教授2人，博士生导师5人，硕士生导师13人，具有高级职称人员14人，具有博士学位的13人。形成了以张泽院士为核心、结构合理的学术梯队。

 

主要研究方向和特色：

 

01研究及发展先进“显微学”表征技术、装置及设备

 

发展具有国际前沿水平的原位外场作用下先进材料、微／纳电子器件物理性能－显微结构的综合表征技术、装置、设备和平台。以现有透射电子显微、扫描电子显微镜、扫描谱学显微仪器和实验设备为基础平台，通过自主设计、探索试制发展一系列原位外场作用下跨尺度材料的力学性能与显微结构相关性研究的方法和装置和平台，形成在国际领域具有显著特色的先进材料多尺度集显微结构、结构的演变过程与性能研究的原位动态表征技术、设备与平台。以此平台为基础产生一系列具有国际、国内有重要影响力的学术成果。

 

02跨尺度先进材料显微结构与性能关系研究

 

本方向重点针对低维纳米材料，纳米薄膜、半导体材料以及高性能结构材料，功能材料等的关键科学问题，通过各种先进显微学技术及物理性能测试的集成技术的综合应用，跨尺度（原子尺度、纳米尺度、微观及宏观尺度）精确表征材料结构、显微结构演化过程与其物理性质的变化关系；研究各类先进材料在外场作用下结构与性质演化规律,重点揭示产生物理性能的结构依据和科学机理，为各类先进材料的应用和功能开发，提供理论依据和技术支撑。

 

03研究发展新材料、新器件及新应用

 

本方向主要综合运用各种化学、物理材料制备方法，开发各种先进结构及功能材料及器件。例如：磁制冷材料、电池材料、光伏材料和热电材料相关的高性能新型能源材料；信息存储材料的研发与应用；生物材料（Ti合金，TiNi记忆合金等）；轻质高强合金等。

 

经过十年建设，在张泽院士的带领下，固体所已显现出在国际显微学领域方面的研究特色，在平台建设、科学研究、人才培养、队伍发展等诸多方面，取得了重要进展和优异成绩。今后，固体所将继续充分利用研究平台的特色和优势，不断发展仪器设备的先进功能，在国际前沿领域开展科学研究，汇聚优秀人才，搭建学科平台，培养创新人才，努力促进我校凝聚态物理学科的发展，为我国纳米科技的发展做出积极贡献。在“211工程”多期项目的连续大力支持下，固体所实现了跨越式发展。“211工程”三期项目支持的“超高分辨透射电镜双倾力学行为研究”实验平台，具有国际领域原创性和先进性，部分研究成果达到国际领先水平。固体所目前承担国家973项目1项、国家重大基础研究专项1项、国家自然科学基金重点项目3项，国家杰出青年基金1项，国家科学仪器基础研究专款1项以及其他国家及省部级科研项目近50项；2013年，又获得国家自然科学基金委重大仪器专项项目子课题资助，获得北京市创新团队资助等。申请发明专利50余项；合同科研经费已超过1亿元。在《科学》(Science)，《自然-通讯》（NatureCommunications），《物理评论快报》(Phys.Rev. Letts.), 《纳米快报》(Nano Letters)，《材料学报》(Acta Mater.) 等国际顶级学术刊物上发表学术论文50余篇；培养出国家杰出青年基金获得者韩晓东教授（2008年），引进国家杰出青年基金获得者隋曼龄教授（2009年）；2008-2011年，2名博士毕业生获得北京市优秀博士论文奖；1名博士毕业生获得全国优秀博士论文提名奖，1名博士毕业生获得全国百篇优秀博士论文奖。2013年，两部博士论文再度获北京优秀博士论文奖。部分研究成果获“2007年中国高等院校十大科技进展”。