10月15日下午，在湖北大学建校90周年之际，杰出校友系列讲座在学院三楼报告厅举办。85级校友、华中科技大学教授高义华，97级校友、重庆大学教授周小元，2001级校友、北京工业大学研究员王立华和中科院苏州纳米所研究员张凯等受邀返校做学术报告，与师生面对面分享他们的人生经历和学术成就。
高义华教授作了题为“热光力的纳米传感研究”的学术报告。现有信息传感器中，由于材料和机理的限制，集成化，多功能化，自驱动化和数字化方面还做得远远不够。光电探测与传感中，常温下大负光电导效应缺席，限制光传感和光运算方面的应用。为满足我国先进电子材料重点发展要求，开发高效的光电转化材料与器件，大幅提高能源光电转化与感知能力，促使宏观性能与器件的研究应用。将在信息传感器研究中，实现材料的表面和界面能级行为调控，电荷行为调控和外部刺激调控，多种器件在电路中的协同整合，将承载所需探测信息的能量转换为输出电信号的自驱动传感。将在光电探测与传感研究中，获得巨大负光电导效应并揭示微机制，结合正光电导效应，实现多种逻辑运算。高教授诠释并发展阿基米德原理：解决静态流体力学中力稳定的科学问题，为中学物理教科书中阿基米德原理提供本质解释；发现了在外力作用下，MXene材料的大的层间距变化，并用于设计出高灵敏度的压力传感器；定量测试纳米尺度下的液态膨胀，发展了纳米碳管温度计。
周小元作了题为“平面蜂窝状化合物BaAgX的热电性能研究”的学术报告。热电材料能以全固态形式实现热能与电能之间的相互转换，在分散性热源回收发电和热电制冷等领域具有重要应用前景。为了提升热电转换效率，探索新型高性能热电材料一直是该领域的重要研究方向之一。以石墨烯为代表的平面蜂窝状材料在过去20年间由于其独特的狄拉克型电子结构在全球范围内引起了广泛关注，但较高的晶格热导率严重抑制该类体系的热电性能。周小元教授发现由平面蜂窝晶格堆垛而成的BaAgX系列化合物兼具较低的晶格热导率及良好的电学性能，从而表现出优异的热电性能，其中BaAgAs体系在高温下可获得高达1.1的热电优值。理论分析表明，低晶格热导率归因于重元素Ba松散的单六边形层和Ag-X层中较大的质量波动；良好电性能归因于多带输运和强能带各向异性。该研究丰富了热电材料的研究思路，拓宽了新型热电材料的探索范围。
王立华作了题为“金属纳米材料变形机制的原位原子尺度研究”的学术报告。王立华从材料结构与力学性能的密切关联出发，提出研究材料变形过程中微观结构演化的原子机理的重要性。介绍了将先进的高分辨透射电镜与所在团队发展的原子分辨的材料弹塑性力学行为研究方法相结合，实现了单根金属纳米线拉伸及弯曲变形过程的原位原子尺度观察；展示了小尺寸金属纳米线奇异的弹性，塑性力学行为；揭示了尺寸、界面对金属弹性极限及塑性变形机制的影响规律；提出了在原子层次观察多晶以及孪晶结构金属材料变形机制的新策略；揭示了晶界、位错在外力作用下的演变机制；阐明了晶界结构、晶粒尺寸对多晶金属材料塑性变形机制以及弹塑性能的影响规律，为设计优异弹塑金属材料提供了科学依据。
张凯作了题为“窄带隙二维材料与器件”的学术报告。窄带隙半导体及其带间跃迁、子带级联器件构筑推动了红外、太赫兹技术的发展，在国防安全、生物医疗、环境、通信等领域发挥着重要的作用。伴随着器件小型化、低功耗、CMOS兼容集成的发展趋势以及宽光谱、室温工作等性能突破的需要，该领域主流技术瓶颈越来越突出，主要体现在器件的复杂结构、外延成本、与硅工艺的兼容性等局限。二维材料的兴起，尤其是窄带隙二维材料的研究为高性能红外、太赫兹光电子器件的发展带来了契机。近些年，他从材料设计、能带工程、光场调控等方面着手，探究了以黑磷为典型代表的新型窄带隙二维半导体材料生长及其红外和太赫兹光电器件应用，获得的进展包括：（1）解决了黑磷在介质基底上的成核生长问题，实现了硅等衬底上高质量二维黑磷晶体薄膜的直接生长，并发展了原子取代和场效应诱导等掺杂路径，获得黑磷能带及输运性能的可控调节；（2）黑磷等窄带隙二维半导体于红外、太赫兹室温宽光谱探测器、激光器的应用探索与性能突破。
杰出校友简介：
1）高义华，1969年10月生，华中科技大学二级教授、博士生导师和华中学者特聘教授,物理学院&武汉光电国家研究中心双聘教授。1989年湖北大学物理系本科，1994年华中科技大学硕士、1998年中国科学院物理所博士，1999年日本National Institute for Materials Science（NIMS）研究员，2002年研制出纳米温度计（Nature 415，599，2002），2005年获第16届日本Tsukuba Prize。2006年3月回国工作，主要从事电能存储、光发射与热光力探测等方面的研究。在Nature；Nat. Commun.; Adv. Mater.等权威期刊上发表论文113篇。
2）周小元，1978年7月生，湖北大学物理与电子科学学院97级校友。重庆大学物理学院教授，重庆大学分析测试中心主任，重庆大学量子材料与器件中心副主任，国家杰出青年科学基金项目获得者。长期开展低维结构功能材料的能带与电子输运调控研究，设计和制备高性能热电材料和过渡族金属单原子催化材料。近五年在Nat. Comm., Energy Environ. Sci., Mater. Today, Adv. Mater.,等期刊发表学术论文100余篇。目前担任中国分析测试协会高校分析测试中心分会副理事长，中国材料研究学会热电材料及应用分会第三届理事会常务理事，获重庆市科学技术奖自然科学奖一等奖、国际热电学会杰出青年科学奖等。
3）王立华，研究员，博士生导师，国家优秀青年基金获得者。2005年获湖北大学物理学学士学位，2012年获北京工业大学博士。2015-2017年昆士兰大学博士后，入选北京市卓越青年科学家计划、北京市科技新星、霍英东青年教师基金等人才计划。在Nat. Commun.、Phys. Rev. Lett.等国际权威期刊发表论文60余篇，被国际同行引用4000余次。2020年，获国家自然科学二等奖、北京市科学技术奖一等奖、北京市优博论文奖、郭可信优秀青年学子奖等。承担国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金优秀青年基金、面上项目。
4）张凯，中科院苏州纳米所党委委员、科技处处长，研究员、博士生导师，国家优秀青年科学基金获得者。2004年和2007年分别获湖北大学物理学学士和材料学硕士学位，2011年获香港理工大学博士学位，历经美国麻省理工学院、新加坡国立大学的科研工作，2015年入职中科院苏州纳米所。长期致力于窄带隙二维材料与器件的研究，迄今在Nature Commu.、Adv. Mater.等学术期刊发表论文80余篇，申请国际PCT和中国发明专利10余项。入选中国科学院高层次人才计划并获择优支持（2015年）、苏州市“紧缺高层次人才”（2016年）、江苏省“333工程”（2018年），获评2021年度纳米研究青年科学家奖等荣誉，现担任中国电子学会半导体科技青年专委会副秘书长、IOP Publishing中国区顾问编委等。
（审稿人：胡永明）
