《Nature》系列杂志持续发表数理学院王荣明团队研究成果

31.03.2015 12:11

本文来源: 科技大学

近期，《Nature》系列杂志《NPG Asia Materials》（5年影响因子：10.964）和《Scientific Reports》（影响因子：5.078）持续发表我校数理学院王荣明教授团队在物质界面结构调控和表征方面的多项最新研究成果。

金属-半导体核壳结构一直是大家关注的热点。由于金属和半导体之间大的界面晶格失配问题，获得具有单晶壳层结构的金属-半导体核壳结构成为研究难点。王荣明教授和博士生段嗣斌提出了设计、制备具有单晶壳层、大晶格失配度的金属-半导体核壳结构的新方法，获得的具有Au核、Ni12P5单晶壳层的纳米粒子表现出优异的超级电容器特性[图1]。相关工作近期以Au/Ni12P5core/shell nanocrystals from bimetallic heterostructure: In situ synthesis, evolution and supercapacitor property为题发表在《自然-亚洲材料》上[NPG Asia Mater.6 (2014) e122]。

NPG Asia Mater.杂志在Research Summary中以“半导体：进入问题的核心”（Semiconductors: Getting to the core of the matter）为题评论道：来自中国的研究组设计了一种简单有效的合成具有金核单晶磷化镍半导体壳层的纳米粒子，在此之前，合成这种核壳结构是困难的。来自中国北航、北科大的段嗣斌和王荣明运用电子显微镜和X射线分析发现该核壳结构几乎没有缺陷。该项研究提出的新合成方法可用于制备更广泛的核壳结构纳米粒子，如能量存储材料、锂电池、电化学传感器等。

另外，王荣明教授、宋玉军教授和北京化工大学等单位合作，提出了另一种合成核壳结构纳米粒子的新方法。该方法实为通过程序微流体控制下的耦合竞争反应来实现核层合金化和壳层梯度合金化的纳米混杂材料的分子设计策略，成功制备出磁-介电体、磁-半导体等多种具有梯度壳层、大晶格失配度的金属-金属化合物核壳结构，其中磁-介电体显示特有的高温铁磁性、磁-半导体则具有增强的蓝光发射[图2]。相关工作近日以“A General Stretagy for Nanohybrids Synthesis via Coupled Competitive Reactions Controlled in a Hybrid Process”为题发表在《科学报告》上[Sci. Rep.5(2015) 9189]。

同期还发表了王荣明教师与北京航空航天大学合作发表的另一篇《科学报告》论文[Sci. Rep.5(2015) 9443]。

多铁性材料同时具有铁电性与铁磁性的功能材料，可以对外加电场与磁场做出响应，可有效的提高信息存储密度，被认为可以应用在下一代数据存储器上，因此具有深远的研究与应用前景。而目前尤以如何有效提高铁电、铁磁耦合为研究的热点。王荣明教授、邢国忠教授和美国哈佛大学、阿拉巴马大学合作，在多铁性材料研究领域取得突破。利用Mn离子掺杂BiFeO3，有效提高了铁电、铁磁耦合[图3]。相关工作近期以“Tailoring surface phase transition and magnetic behaviors in BiFeO3via doping engineering”为题发表在《科学报告》上[Sci. Rep.5(2015) 9128]。