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【周惠久论坛】 邀请讲座人:黄庆、都时禹教授

2017-03-17 17:32:33| 发布者:高圆  

【报告一】

邀请讲座人:黄庆教授

简介:黄庆,博士,研究员,博士生导师,中科院百人计划。现就任于中科院宁波工业技术研究院,主要从事核能材料的开发与应用。科研工作主要集中在事故容错型核燃料包壳材料用新型复合材料的设计与评估,包括碳化硅纤维增强碳化硅复合材料、三元层状陶瓷、锆合金表面陶瓷涂层等。目前正在主持或参加国家自然科学基金重大研究计划集成项目、重点基金和面上项目、中科院重要方向性项目和核能先导专项等课题、能源局核能重大专项等攻关项目。相关成果发表在《Advanced Materials》、《Acta Materialia》、《Angew. Chem. Int. Ed》、《Journal of the American Ceramics Society》等国际期刊上。

 

【报告题目】未来先进核能系统结构材料研究

时间: 9:30-10:30am, Mar. 22nd, 2017

地点 新材料大楼材料学院第一会议室

摘要:

中国科学院于2011年启动了‘先进核裂变能’核能先导专项,包括钍基熔盐堆(TMSR)和加速器驱动次临界系统(ADS)两个主要方向,由于运行温度的要求,对于核燃料包壳和堆芯结构材料都提出了迫切的要求。连续碳化硅(SiC fiber)纤维及其陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites,CMC)已经成为我国高端制造业、国防装备和航空航天领域重要的战略新兴材料。该陶瓷基复合材料具有优异的高温结构强度、耐腐蚀、耐中子辐照、抗高温蠕变、抗高温氧化、高导热等特性,在未来先进核能系统中成为重要的候选材料之一。中科院宁波材料所根据中科院的部署要求和国内核能发展的需要,从2014年正式组建核能材料实验室开展核用结构材料的研发攻关。本报告主要介绍本实验室在碳化硅陶瓷先驱体及连续纤维、陶瓷基复合材料制备及加工技术、特种涂层技术及应用研究和核能材料基因组等方向进行介绍。

【报告二】

邀请讲座人:都时禹教授

简介:都时禹,现任中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员,博士生导师。分别于中国科学技术大学化学系和美国普渡大学化学系,获得学士和博士学位。2009年7月-2013年12月在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室分别担任博士后研究员和客座科学家。都时禹在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室期间,主要承担核燃料关键物理性质的理论计算工作,在Nature Communications, Adv. Mater., Proc. Nat. Acad. Sci., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., ACS Nano, Nanoscale, J. Phys. Chem. Lett., Carbon等SCI索引国际期刊上发表高水平论文六十余篇。利用理论计算发现了二氧化铀热导的各向异性,并获得了实验验证。都时禹于2014年1月全职回国,在中国科学院宁波材料技术与工程研究所开展工作,并担任哈尔滨工程大学兼职教授,为中组部青年千人计划入选者,“十三五”国家重点研发计划首席科学家。目前的研究方向为,利用计算机模拟技术从事核能相关材料的理论计算。都时禹已经在中科院宁波材料所建立‘能源材料理论计算与模拟’团队,正在主持和参与“十三五”国家重点研发计划,2014年度中国科学院创新交叉团队项目,国家自然科学基金委核能重大研究计划集成项目、国家自然科学基金面上项目、中国科学院战略性先导科技专项A类支持的若干研究项目。

【报告题目】低维材料MXene的电子结构及关键物理性质的理论预测

时间: 10:30-11:30 am, Mar. 22nd, 2017

地点:新材料大楼材料学院第一会议室

摘要: Due to the prospect of the 2D materials to be applied in electronic nanodevices, the discovery of a desirable 2D material with a moderate band gap, satisfactory intrinsic thermal conductivity and high carrier mobility is a primary goal of research in materials science. Recently, the 2D transition metal carbides/carbonnitrides (MXenes) have attract significant interest of research. By our first-principles calculations, the semiconducting MXene members with high thermal conductivities and high carrier mobilities have been determined. From our works, the electronic band structures of the M2CT2 MXenes (M=Sc, Ti, Zr, Hf, Cr, Mo, W, V, Nb, Ta; T=O, OH, F) are calculated. The scandium MXenes with all termination groups and the M2CO2 type MXenes with M=(Ti, Zr, Hf) are determined to be semiconducting. The Sc2CF2 and Sc2C(OH)2 MXenes both show excellent electron mobilities and thermal conductivities. The carrier mobility of the Sc2CF2 shows strong anisotropy, and its value at room temperature is predicted as high as 5.03103 cm2V-1s-1. In regard to the M2CO2 (M=Ti, Zr, Hf) MXenes, we find all of the three members present high hole mobilities, which is consistent with the previous reports. Bedies, the novel degenerate valence band maxima are also identified for these MXenes, which makes their apparent carrier mobilities to be isotropic. Therefore, it is demonstrated from our works that some members of MXene do possess the promising properties that merits their potential application in next generation electronic devices. With the properties of MXene well established, the calculation on the electron transport of the semiconducting Ti2CO2 MXene nanoribbons is carried out and their I-V characteristics are evaluated. We demonstrate that the energy gaps in patterned Ti2CO2nanoribbons can be tuned by appropriate designs of crystallographic orientation and widths. The corresponding mechanisms for the variation of electronic band gaps and electronic transport properties are discussed. These works are expected to provide new insight into the applications of MXenes for nanoelectronics.

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