课题组长

张跃钢

  • 华大学物理系长聘教授  博士生导师 
    中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所客座研究员

    清华大学物理系 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
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    张跃钢教授是国际著名材料科学家。现为清华大学物理系长聘教授,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所客座研究员。兼任“Scientific Reports”, “Graphene”, “Flexible Electronics”,“功能材料”等学术期刊编委,30多家国际学术杂志论文评审专家,美国布鲁克海文国家实验室功能纳米材料中心评审委员,美国国家科学基金评审委员,美国Keck基金评审委员,法国-伯克利基金评审委员。是美国材料学会,化学学会,电化学学会及IEEE会员,担任中国化学会第29届理事会理事。

    张跃钢教授毕业于清华大学物理系,于1996年在日本东京大学获得材料学博士学位。之后曾就职于日本电气基础研究所、斯坦福大学、美国英特尔公司(资深研究员)、美国伯克利国家实验室(终身研究员)等机构。曾担任国际半导体技术规划(ITRS)新器件及新材料专家工作组成员,美国基础纳米科学年会自组装结构与器件分支主办委员会成员。迄今为止承担科研项目十多项。

    张跃钢教授在国内外从事科学研究工作近30年,期间在多个研究领域,如“纳米材料的合成与表征”、“纳米器件的设计及微纳加工技术”、“能源转化的化学物理机理”、“电化学能量存储器件”和“界面原位表征技术”都取得了重要的研究成果。截至2019年3月共发表SCI论文100余篇,被引用次数超过10000次(h-index为46);获得授权专利30余项;为5部专著撰写有关章节;并受邀在30多个国际会议上作过特邀报告。

    近年来在锂离子电池、锂硫电池、镁硫电池、超级电容器等电化学能量存储方面的研究进展突出:

    1.         提出了在锂硫电池中利用氧化石墨烯化学固硫的概念,相关论文单篇引用超过了600次;
    2.         其中基于氮化石墨烯/硫复合电极材料所设计的锂硫电池循环寿命高达2000次,创造了该类型电池的新纪录,其比容量、充放电速率也均居于世界领先水平(点击查看:C&EN报道);
    3.         自主研发设计了原位扫描/透射电镜电化学芯片,实现了对电极充电过程的实时观测,Advanced Energy Materials和Advanced Materials杂志刊登了相关成果(点击查看:Wiley online报道);

    在纳米材料合成与表征、纳米器件制造与测试方面主要创新成果包括:

    1.         合成了由纳米管和半导体纳米线组成的纳米同轴电缆结构(发表在Science杂志上);
    2.         实现了单层碳纳米管与半导体或金属间的纳米异质结构(发表在Science杂志上),这个研究成果对改善碳纳米管器件的电学接触特性起了重要作用;
    3.         发现了碳纳米管对光照有电学及力学反应,为以后纳米管人工肌肉的研究奠定了基础;
    4.         用实验证明了用化学气相沉积法制备的碳纳米管半径与金属催化颗粒尺寸的对应关系,对碳纳米管生长机理的研究起了重要作用;
    5.         运用电场对碳纳米管的排列效应实现了器件制备所要求的化学气相沉积纳米管的原位有序生长;
    6.         用化学或生物分子对碳纳米管表面进行非共化键改性,非共化键改性不会影响碳纳米管的电学特性,但仍然可以用来在纳米管上安装蛋白质,纳米晶粒等,对化学或生物传感器至关重要,相关论文被引用次数超过1900次;
    7.         实现了由单个纳米管与金属纳米颗粒组成的具有单电子灵敏度的纳米闪存器件;
    8.         利用碳纳米管与SiO2组成的“纳米铅笔”核壳结构纳米探针在压电介质上实现了超高密度数字存储器件;
    9.         提出和实现了用光学捕获方法操作与分离碳纳米管。

    2008年起在美国伯克利国家实验室开展了石墨烯材料的研究:

    1.         用化学气相沉积法直接在介电基底上形成单层石墨烯薄膜和纳米带场效应器件阵列;
    2.         观察了单层石墨烯迪拉克点附近的反常噪声特性;
    3.         研究了石墨烯纳米带器件的量子局限效应,揭示了石墨烯纳米带的宽度对其输运特性的影响。

    工作经历:

    2017年05月至今             中国清华大学物理系 长聘教授
    2014年05月- 2017年05月 中国清华大学物理系 双聘教授
    2012年09月- 2017年05月 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 研究员
    2008年08月- 2012年09月 美国伯克利国家实验室 终身研究员
    2002年07月- 2008年08月 美国英特尔公司 资深研究员、碳纳米管战略研究项目领导人、
                                                                               半导体技术委员会存储器件战略研究分支主席
    2000年01月- 2002年07月 美国斯坦福大学 博士后研究员
    1996年10月- 2000年01月 日本电气基础研究所 研究员
    1989年08月- 1993年09月 中国清华大学物理系 讲师

    教育经历:

    1993年10月- 1996年09月 日本东京大学工学院 材料科学博士
    1986年09月- 1989年06月 中国清华大学物理系 固体物理硕士
    1981年09月- 1986年07月 中国清华大学物理系 理学学士