我校教师张勤勇科研论文入选国际期刊 影响因子高达12

发布者:人事处发布时间:2018-04-01浏览次数:328

    近日,我校材料科学与工程学院张勤勇副教授撰写的《Effect of Silicon and Sodium on Thermoelectric Properties ofThallium Doped Lead Telluride Based Materials》(《钠和硅在提高掺铊碲化铅的热电性能方面的影响》)在著名国际期刊《Nano Letters》(影响因子12.219)上发表。

  为提升教师队伍教学科研水平,学校选派了一批中青年骨干教师到国外进修,张勤勇老师就是其中之一,他远赴美国波士顿学院(Boston CollegeBC)学习深造。两年后,张老师满载而归,在五个月内发表了两篇高水平论文,分别被《Nano Letters》和《Energy & Environmental Science》(影响因子9.446)采纳。

妙文如何写就?让我们一同回望张老师的科研之路。

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科研方向

“善于把握潮流趋势!”

“当今社会对能源的浪费太多!大到工矿企业的工业炉窑,小到家庭的煮饭锅,约50%的能量以废热的方式散发到空气中,白白浪费掉。”张勤勇老师如是说。“如果能进行废热利用,高投入、高消耗、高污染、低效益的状况是可以得到缓解的!”为此,他走上了清洁能源探究之路,致力于废热利用研究工作,这也是当今科学界的研究趋势。

20094月,身在波士顿学院的张勤勇接到导师布置的任务,接手美国能源部课题——对热电材料PbTe进行研究。由于对体系的研究已有很长时间,研究已比较透彻,想要推陈出新并不容易,如何做出特色呢?——“这种材料是利用其两端温差发电,如果其热电优值ZT较高,将在废热回收方面应用广泛。”张老师说:“热电优值ZT与材料的功率因子成正比、热导率成反比。一般的思路集中在降低热导率方面。如果既能提高材料功率因子,又能降低热导率,其ZT将有所提高。我觉得这条思路比较新颖。”经过一年的努力,张勤勇终于寻求到解决问题的新方法,将材料的热电优值提升至1.7,该研究水平居世界第二(目前热电材料PbTe最高的热电优值为1.8)。目前这一方面的工作已在国际期刊《Nano Letters》上发表。

张勤勇老师直言:“做科研也要善于把握潮流趋势。只要突破固有问题,材料性能领先,研究思路新颖,自然水到渠成。”

科研过程

“设计试验也要融会贯通!”

PbTe材料研究比较充分,想要突破,并非易事,张勤勇老师经历了怎样的探索之路?

山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村。接到导师安排的任务后,张老师信心十足地开始了研究工作。然而实验室设备有限,科研人员众多,协调时间并不容易。“目前国内这样先进的实验设备较少,为了在短时间内完成更多的工作,不枉留美一程,我开始了可以用‘疯狂’来形容实验室的生活,根本没有昼夜之分,也没有周末和工作日之分,尽可能多地利用实验室。去年回来的时候,发现自己瘦了20斤!”张老师回忆道:“美国的清洁工人多是晚上12点以后工作,我常常夜深人静了,还独自在实验室做项目,都和他们熟络了。”

尽管在这样的工作状态下,张老师进行了半年多的研究,试验了数十种方案,PbTe材料的固有问题仍然存在。“正当走投无路的时候,我突然想到以往研究金属材料的经验,也许可以运用到这个项目上,同时又翻阅了大量的文献资料,以试验辅助,终于把材料的机械性能和热电性能同时提升上来,热电优值达到1.7!”经过近一年的努力,张勤勇研发出一种体积小、噪音低、便于管理、成本便宜的半导体材料,运用于废热利用领域指日可待。

“融会贯通非常重要,科研上的思考不能一条路走到黑,需要多方面的融合,结合以往自己的经验,乃至联想生活中的经历,都有可能得到新发现!”张勤勇老师建议:“搞科研要善于触类旁通,经验不够,就多去别人的实验室走走,也许会有意想不到的发现。”


科研时机

“有了好想法就要抢占先机!”

  谈起刊发在影响因子为9.446的期刊上的科研成果时,张勤勇老师坦言:“做科研也要把握时间节奏,抢占先机!”

  何出此言?原来,本已经将材料性能提升至1.7的他,原想等材料性能进一步提升至2.0,得到里程碑式的突破后再发表论文,却不想被人“捷足先登”,率先在影响因子达17的期刊《Nature Chemistry》上发表了同样研究水平的文章。

  自那以后,张勤勇老师深感时不我待:“原本可以把论文发表在影响因子更高的刊物上的,想起来都后悔!”“有了好想法就要抢先实验!”去年3月,张老师研究N型半导体材料期间,在期刊中看到一篇关于P型半导体的文章,联想到经验可以转移,思路又较为简单,为避免重蹈覆辙,他立即进行试验。得到可喜的成果后,他马不停蹄撰写论文《Enhancement of Thermoelectric Figure-of-Merit by Resonant States of Aluminium Doping in Lead Selenide》,投稿至影响因子为9.446的期刊,被一举采纳,已于今年1月发表。“有了新的想法要迅速实施,争分夺秒,展开竞争。也许就一个月的时间差,发表论文的层次就会有很大的差异。”张老师补充说到。

  回校后,张勤勇老师把他在美国的学习经验运用于教学科研中。美国的求学经历,让他的课程内容愈发丰富,尤其注重同学们英语运用技能的培养,并提倡大家多查文献,时刻了解科研新动态。材料学院研一热电课题组的宋绍伟同学说:“张老师思路新颖,想法大胆,我们都很喜欢听他的课!他要求大家每两周要交一篇英文报告,另一方面,他在波士顿学院也拍了很多高端仪器的照片给我们看,帮助我们更具体地了解实验过程,理解前沿文献的实验思路。”同组的王琴同学说:“他还经常与我们交流想法,带动我们思考,也鼓励同学们之间多沟通,触发灵感。”


(来源:校报总第470

















  


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