碳纳米材料领军人物:戴宏杰
戴宏杰,斯坦福大学终身教授,国际著名纳米技术专家。他长期从事碳纳米材料的生长合成、物理性质研究、纳米电子器件研发,以及纳米生物医学以及能源材料等方面的研究,在上述领域都取得了卓越的成就,并获得了广泛的影响,是国际碳纳米材料研究领域的领军人物之一。
1982-1984 湖南省长沙市第一中学;
1984-1989 清华大学应用物理系,获学士学位;
1989-1991 美国哥伦比亚大学,获硕士学位;
1991-1994 美国哈佛大学,获博士学位;
1997-2002年斯坦福大学化学系助理教授;
2002年获得斯坦福大学终生教授职位;
2007年获得J.G. Jackson & C.J. Wood 荣誉教授;
2011年2月,在Thomson Reuters公司根据研究论文影响力发布的2000-2010年全球顶尖一百位化学家榜单上,戴宏杰教授排名世界第七,华人排名第一。
2016年5月当选美国科学院院士。对此戴宏杰说道:“当选院士不仅是对我30年科研工作的认可,也是对我实验室的学生、博士后与访问学者做出的贡献的认可,同时也是对我父母、妻子、女儿和亲人多年支持的回报。”
人生是辉煌的,过程是曲折的。邵阳,娄底,长沙,清华,哥大,哈佛,莱斯,斯坦福……戴教授的人生并不在一条直线上,也不在一个平面上;七上八下,弯弯曲曲。向上,努力,专注,敢于自我否定,加上机遇来的时候能抓住一些是其成功的关键。
戴宏杰在中国创立了《纳米研究》(Nano Research),这是材料科学研究领域属于中国的第一份真正具有世界影响力的杂志。对此,戴教授说道:“Nano Research是我们在清华这个摇篮从无到有抚育出来的,经验就是万事开头难,不要放弃,不断加油,才能渐入佳境。”《纳米研究》2016年的影响因子过8.0,这是大家努力的结果。
戴教授是极其负责的主编,如果不是亲见,很难想象他作为一名顶尖科学家,对这本期刊的投入程度。他和几位主编都真正花了大量时间审阅稿件,在提升期刊的知名度和影响力方面投入也付出了巨大努力,他们是Nano Research的灵魂。
戴教授总是认准一个方向持续努力,这个努力的时间往往长达十年以上,连续不断地取得重要进展。他不愿追逐热点,而是创造科研热点,即使在大家唱衰碳纳米管的那几年,他也总是坚持,拓展新的应用领域,探索制备的极限。其中令他最满意的工作是将碳的纳米材料嫁接到了生物、医学和能源的系统里!迄今为止,他很多学术成就在《Nature》和《Science》杂志上都有发表!
(1) 利用扫描隧道显微镜(STM)研究了掺杂二维电荷密度波(CDW)系统中金属杂质对电荷密度波的影响;发展出了二维熔化过程的定量计算方法。
(2) 研究了高温Bi系超导体中磁通晶格的结构及超导材料的面缺陷,点缺陷和人为产生的柱状缺陷对磁通的影响。对理解高温超导中的磁通钉扎和寻找提高高温超导体的临界电流密度的途径具有重要意义。
(3) 与清华大学范守善教授合作发展出了利用碳纳米管制备碳化物纳米棒的技术,发表在《Nature》杂志[Nature, 375(1995)769]。研究结果为一维纳米碳化物材料的合成提供了一条有效的途径。
(4) 在国际上首次实现了对单根碳纳米管电学性质进行实验测量,发展出了利用导电AFM测量单根碳纳米管电导的技术,为解决纳米尺度输运性质测量这一难题提供了一条途径。发表在《Science》杂志[Science, 272(1996)523]。
(5) 利用单根碳纳米管作为AFM探针的技术,解决了AFM针尖易损坏的的问题。同时可大大提高AFM垂直方向探测深度。研究结果发表在《Nature》杂志[Nature, 384(1996) 174]。
(6) 研究发现了提纯和切断单壁碳纳米管的技术,可把单壁管切割成所希望的长度,获得类似于大的富勒烯分子的单壁碳纳米管。研究结果发表在《Science》杂志[Science, 272(1996)523]
(7) 首次用四点法测量了单壁碳纳米管的输运性质。发现单壁碳纳米管的输运行为像完美的量子线。文章发表在《Nature》杂志,[Nature, 386(1997)474]。
(8)戴宏杰教授研究团队开发出一种可以充放电,具有超快充电、不易燃烧爆炸、可折叠、材料成本低的突出优点的铝离子电池,其充电7500次后存储电量依然无损,寿命很长,相关研究成果于2015年4月6日发表在《Nature》杂志网络版。