许钫钫----上海材料与制造大型仪器区域中心

(上海硅酸盐研究所)

	姓名	许钫钫	性别	男
	职位		职称	研究员
	电话	021-52412574	传真	021-52413903
	电子邮件	ffxu@mail.sic.ac.cn	邮编	200050
地址	上海定西路1295号
简历
许钫钫：中国科学院2004年度“引进国外杰出人才暨百人计划”入选者。从研究生开始涉足透射电子显微术（Transmission Electron Microscopy, TEM），二十余年来一直利用该技术手段对陶瓷、金属和纳米材料进行微结构研究。1998年至2004年期间先后在法国原子能研究机构（CEA）Grenoble分所以及日本物质材料研究所（NIMS）从事研究工作，利用不同型号和功能的电子显微镜及相关辅助技术，研究了铁钯多层膜的界面和畴结构；氮化硅陶瓷中稀土金属的掺杂结构和价态；层状氧化物材料的缺陷结构及相变；石墨的新的多形体结构；以及多种类型的一维纳米材料的结构和生长机制。在这些研究中，揭示了大稀土金属离子进入氮化硅晶格的结构机制；合成并确立了一种新的石墨类纳米管结构，即纳米螺旋锥管，并发现了其独特的结构和应变特征等。这些研究成果在J. Am. Chem. Soc.、Chem. Commun.、J. Phys. Chem. B、Acta Crystallogr.等核心期刊上发表第一作者论文20余篇，另在Angew. Chem. Int. Edit.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Chem. Mater.等期刊上发表合作论文40余篇。 2004年回国后在中国科学院上海硅酸盐研究所无机材料分析测试中心任职中心副主任、TEM组课题组长、研究员和博士生导师。迄今在稀土掺杂荧光材料、热致变色材料、热电材料、光催化材料、超高温陶瓷、热障涂层、介孔材料和低维纳米材料等领域开展了深入的微结构研究，同时独立或合作开展了热场和力场诱导微结构演变的TEM原位表征研究。归国后已经或正在主持参与的科研项目包括：国家自然科学基金（4项）、973（2项）、863（1项）、中国科学院国际合作项目（1项）、中科院‘百人计划’项目以及上海市科委和所重点重大项目若干项。在Nature Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Edit.、Adv. Func. Mater.、Chem. Mater.、Inorg. Mater.、Appl. Phys. Lett.、J. Appl. Crystallogr.等核心期刊上发表论文60余篇。目前的主要研究兴趣包括热电材料和热致变色材料结构相变的TEM原位表征；稀土荧光材料发光性能的微结构调控机制；功能纳米材料的结构与性能关系等。学习和研究经历 2004 --至今中国科学院上海硅酸盐研究所，研究员、课题组长、中心副主任 1999 -- 2004 日本物质材料研究所（NIMS），博士后、特别研究员 1998 --1999 法国原子能研究机构CEA/Grenoble研究所，博士后 1991 -- 1997 中国科学院上海硅酸盐研究所，工学博士学位 1986 -- 1991 同济大学化学系，理学学士
研究领域
课题组概况课题组前身为中国科学院上海硅酸盐研究所第八研究室高分辨电子显微学实验室，成立于1981年，当时与北京物理所电镜室和沈阳金属所原子像实验室一起成为我国第一批高分辨电子显微学实验室。曾在国际上首次拍摄到YBCO高温超导材料的原子像和人牙的纳米柱晶结构，并作为封面照片刊登在国际期刊Materials Letter上。目前课题组有成员4名，包括研究员1名、高级工程师1名和中级职称2名；另有在读研究生5名。工作人员的主要职责是为所内外提供TEM表征服务，包括项目的合作研究。实验室目前有透射电镜3台，包括JEM-2100F场发射透射电镜（200kV）、Tecnai F20场发射透射电镜（200kV，与国家重点实验室共用）和JEM-1400透射电镜（60~120kV）,这些电镜分别配置了STEM（HAADF）扫描透射系统、EDS能谱、EELS谱仪和三维重构系统。制样设备包括完整的一套无机非金属材料TEM超薄片的制样系统，另外新引进了一套超薄切片系统，用于有机生物及粉体包埋等样品的超薄片制备。部分研究成果介绍 • 一维纳米材料的气相法生长机制对无模板无催化剂的气相法合成一维纳米材料的生长机制进行了TEM研究，a-Si3N4纳米带的高分辨照片揭示生长单元为结构多面体，由较短的堆垛矢量决定了生长过程中多面体的准螺旋堆垛方式，导致各向异性的生长模式。所提出的多面体准螺旋堆垛生长机制同样合理地解释了Si纳米线等低维纳米材料的生长习性，机理具有普适性。 • SiAlON:Ce荧光材料的掺杂结构与发光性能　　原子分辨HAADF技术确立了Ce在SiAlON晶胞中的结构位置，发现Ce比其它较小的金属离子具有更高的配位数。Ce离子可富集在层错内，通过组建层错结构模型发现大量Ce稳定存在于层错内的结构原因，即通过在层错处形成一个大空腔有效释放了因高掺杂而导致的结构应变。结合SEM-CL表征发现Ce在a-SiAlON结构内不存在浓度淬灭，而高掺杂导致的发光强度降低源自层错的形状，平展的层错有利于发光的增强，而锯齿状的层错因偏位错浓度的增加而导致非辐射跃迁，即缺陷消光。 • Cu2Se热电材料结构相变的原位研究　　长期以来研究人员集中关注常规的具有静态结构特征的化合物的性能调控规律，这是限制电热输运协同调控的重要原因。最近，能源中心的史迅等研究人员发现了材料动态相变过程中的临界特性可导致异常高的热电性能-巨热电效应，实现了利用临界相变特性调控电热输运。硒化亚铜（Cu2Se）化合物在400 K左右存在结构相变，低温相呈现复杂的层状特征，层内包括Se原子层之间分布四层铜原子。发生相变时，Cu原子克服Se原子层的束缚能量势垒向层间扩散，最后形成立方结构。实验和理论研究均证明该结构相变为典型的二级相变，存在动态临界特性，导致巨大的结构、化学成分、密度等剧烈涨落，从而对电子和声子造成强烈的临界散射。该临界涨落以及散射机制的改变可显著增加材料的塞贝克（Seebeck）系数，并使材料电导率和热导率下降，最终使热电性能在结构变化过程中有3-7倍的提高，热电优值在临界点附近达到2.3。在该项研究中，本课题组利用原位TEM技术，实时观察并分析了相变过程中的结构和微结构变化，佐证了相变中性能巨变的物理机制。