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“讓電子陶瓷材料造福人類!”

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月07日 15:06

他,

深耕鐵電陶瓷領域研究,

使中國電子陶瓷研究國際化、前沿化。

引領國際鐵電學研究的熱潮

解決國防重大需求

推動電子元器件行業(yè)技術進步

培養(yǎng)領域人才

……

他,就是中國科學院院士、西安交大教授姚熹。

今天,讓我們跟隨陜西日報記者,走進姚熹院士的故事~

我國鐵電陶瓷學科的主要推動者和領軍人

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中國科學院院士、西安交通大學教授姚熹

中國科學院院士、西安交通大學教授姚熹有一個隨身攜帶的碧綠色小茶杯。這個毫不起眼的小杯子,是當年交通大學遷校到西安時,他花幾毛錢買的。小茶杯,是他扎根西安的紀念。

正是從這里出發(fā),姚熹為祖國科學事業(yè)不懈奮斗,成為我國鐵電陶瓷學科的主要推動者和領軍人,并帶領我國電介質(zhì)研究走向世界前沿,實現(xiàn)了我國在這一領域從“追隨者”到“引領者”的跨越:

■ 提出弛豫鐵電體“微疇—宏疇轉(zhuǎn)變”以及“新玻璃模型”理論,推動和引領了國際鐵電學研究的熱潮;

■ 率先開展和引領一系列高性能鐵電材料的研制,推動了弛豫鐵電單晶、反鐵電陶瓷在國防領域的應用研究,解決了國防重大需求;

■ 推動國家“863”新材料領域重要科技戰(zhàn)略的制定和實施,引領了電子元器件行業(yè)龍頭企業(yè)的技術進步;

■ 培養(yǎng)了一大批領軍人才,包括國際鐵電學成就獎獲得者3人、國際鐵電青年獎獲得者2人……

在電子陶瓷領域攀登

1957年,姚熹畢業(yè)于交通大學電機工程系,1958年隨交通大學西遷到西安,根據(jù)國家需要選擇了電子陶瓷專業(yè)。

自此,姚熹開始了在這一領域的攀登。

弛豫鐵電材料是電子技術領域重要的功能性材料,其發(fā)現(xiàn)和研究始于20世紀50年代中期。當時,研究人員發(fā)現(xiàn)了一類化合物,既有明顯的鐵電性質(zhì),又呈現(xiàn)強烈的弛豫特性,以獨有的鐵電弛豫特性將弛豫現(xiàn)象和鐵電現(xiàn)象聯(lián)系起來。如何認識和解釋這類材料中極化弛豫產(chǎn)生的機制,成為該領域研究的熱點。

1960年至1965年,姚熹與蘇、美等國科學家大體同步研究了鈦酸鍶鉍陶瓷的介電行為與極化弛豫現(xiàn)象,提出鐵電現(xiàn)象可能與晶體中的缺陷和離子型極化弛豫有關。

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1980年3月,姚熹在美國賓夕法尼亞州立大學 

1982年,姚熹在美國做博士后時,從司空見慣的介電溫譜的細微變化中發(fā)現(xiàn)了一種新的反常彌散,提出在化學組成復雜的鐵電體中存在著線度為數(shù)十納米的極性微疇,這種微疇在偏置電場作用下可以通過熱激活轉(zhuǎn)變?yōu)橥ǔ5蔫F電疇,并將這種轉(zhuǎn)變稱之為“微疇—宏疇轉(zhuǎn)變”。之后,他又在實驗中發(fā)現(xiàn)了弛豫型鐵電體“微疇—宏疇轉(zhuǎn)變”的明確證據(jù),經(jīng)過反復試驗、研究建立了弛豫鐵電體“微疇—宏疇轉(zhuǎn)變”理論,對理解復雜介電行為的起源并大幅提高其性能作出了突出貢獻。

2007年,姚熹當選美國國家工程院外籍院士。美國國家工程院院士是工程領域?qū)<业淖罡邔I(yè)榮譽之一。在他之前,我國只有茅以升、王淀佐、鄭哲敏、宋健和徐匡迪5位科學家當選。

推動國內(nèi)電子陶瓷學科研究

作為中國鐵電陶瓷研究的領軍人,姚熹積極推動國內(nèi)電子陶瓷學科研究。除了西安交通大學外,他還對清華大學、電子科技大學、華中科技大學等學校鐵電陶瓷研究和相關學科的發(fā)展作出了積極貢獻。

“雖然電介質(zhì)科學在中國的發(fā)展已經(jīng)有70年的歷史,但是人們對實際電介質(zhì)中所發(fā)生的電物理過程的認識,很難令人滿意。電子陶瓷作為一類重要的電介質(zhì)材料的研究工作,還主要依靠事實和經(jīng)驗的積累?!币湔J為,材料學科正在從經(jīng)驗走向科學,其科學性有待大大提高,要認真考慮如何與時俱進發(fā)展電子陶瓷。

與此同時,姚熹發(fā)起創(chuàng)辦《先進電介質(zhì)學報》(JAD期刊)。JAD期刊現(xiàn)已被多種檢索數(shù)據(jù)庫收錄,是國際上唯一聚焦功能電介質(zhì)并涵蓋電介質(zhì)所有研究領域的專業(yè)期刊,增強了中國和亞洲學者在該領域的話語權。

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1995年10月,姚熹在第一屆亞洲鐵電學會議上作報告

姚熹還推動成立了亞洲鐵電學聯(lián)盟,幫助日本、韓國、泰國、馬來西亞等國進行科研發(fā)展,力推與俄羅斯、法國、德國等國家的合作,身體力行為電子陶瓷行業(yè)的發(fā)展鞠躬盡瘁。西安交通大學國際電介質(zhì)研究中心也通過國際交流合作取得了顯著成績,產(chǎn)生了一系列在國際上有影響的一流學術成果。

“我的使命就是不遺余力地推動鐵電研究,在更大的區(qū)域內(nèi)讓電子陶瓷材料造福人類!”姚熹說。

近年來,姚熹指導電子陶瓷與器件教育部重點實驗室繼續(xù)開展弛豫鐵電體及其相關材料的應用基礎和前沿技術攻關工作,實驗室團隊在《自然》《科學》上發(fā)表論文5篇。團隊研發(fā)的具有超高壓電性能的?透明鐵電單晶入選2020年中國科學十大進展,為電子陶瓷材料的基礎研究和學科發(fā)展作出了重要貢獻。

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