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【百家大讲堂】第74期:超材料与常规材料的融合

发布日期:2018-06-05

  讲座题目:超材料与常规材料的融合

  主 讲 人:周济 院士(清华大学)

  时   间:2018年6月13日下午14:30

  地   点:中关村校区信息科学实验楼202报告厅

  报名方式:扫描下方二维码

  主办单位:研究生院、信息与电子学院

  

  【主讲人简介】

  

  周济,男,1962年2月出生,清华大学教授,博士生导师,教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年基金获得者,中国工程院院士。1991年在北京大学获理学博士学位,1993年在清华大学材料系博士后出站留校工作至今。兼任中国材料研究学会超材料分会理事长、中国电子学会元件分会主任委员、中国仪器仪表学会功能材料分会副理事长等职务。长期从事信息功能材料的研究,在低温烧结软磁铁氧体和低温共烧陶瓷(LTCC)介质材料方面取得突破,解决了无源电子元器件片式化和集成的若干关键技术难题,为国内片式电感器和无源集成产业的形成和发展做出了贡献;提出了通过超材料与自然材料融合构筑新型功能材料的思想,在此基础上率先发展出了非金属基超常电磁介质等一系列新材料。发表学术论文369篇,出版学术专著1部,授权发明专利41项,作为第一完成人获国家自然科学二等奖和国家技术发明二等奖各1项,并获国家杰出青年基金、教育部长江学者特聘教授、全国优秀科技工作者等荣誉称号。

【讲座摘要】

  超材料是近年来出现的一类新型人工材料,这类材料所展示出的超常物理性质为信息技术等诸多领域提供了颠覆性技术。从材料学的角度看,超材料属于一种特殊的材料——通过人工设计的结构单元实现其超常特性的材料。如果把材料简单的划分为常规材料和超材料的话,可以看出这两类材料的界面是非常清晰的。无论是构造方法还是构造形式都完全不同。各自的优势和劣势也各有不同——常规材料来自自然,易于获得而难于设计;超材料正好相反,易于设计,但在很多情况下却难于获得。近年来,我们提出了超材料与常规(自然)材料融合的思想,旨在获得兼具超材料和自然材料优势的新型功能材料系统。这些工作包括两个方向:一是将常规材料引入超构材料,以改进、提高超构材料的性质和功能,如发展出非金属基电磁超构材料,获得了低损耗、各向同性、可调、易制备的新型超构材料;另一个方向是利用超构材料的设计思想和理念重构常规材料,并获得常规材料所不具备的功能。一方面,自然材料千变万化的显微结构、晶体结构、分子结构和电子结构与电磁波的相互作用可导致丰富的超常电、磁、光响应特性,为增强超材料的功能提供了丰富的材料资源;另一方面,超构材料作为材料设计的新方法,可为材料的改进与提高提供了一种新的途径,可望简化影响材料的因素,进而打破制约自然材料功能的极限,发展出自然材料所无法获得的高性能功能材料。