世界上總有著各種各樣的困難擺在人們面前,有新出現的問題,也有擱置許久都無法解決的難題,不過,科學家們總是會用他們的聰明才智與辛勤付出去一一突破這些困境。成都理工大學校友蘭司就是其中一位,他在33歲的年紀,卻破解了逾40年世界未解難題!本期推送,讓我們一起認識一下這位優秀的成理校友!
蘭司,湖南汨羅市人,2007年7月本科畢業於成都理工大學材料與化學化工學院,獲四川省優秀畢業生稱號。2009年6月碩士研究生畢業於武漢大學動力與機械學院材料工程系,2012年10月博士研究生畢業於香港中文大學物理系材料科學與工程專業,獲得楊振寧獎學金。2012年11月至2014年10月於香港城市大學物理與材料科學系進行博士後研究,2014年3月至2014年10月,香港城市大學深圳研究院副研究員(副教授)、研究員,2014年10月起,在南京理工大學材料科學與工程學院/格萊特納米研究所 格萊特非晶與納米晶研究組工作。
博士畢業後,蘭司針對大塊金屬玻璃等非晶合金材料相變過程中微觀機構的演變展開一系列中子和同步輻射散射以及原位透射電子顯微鏡的研究,以期解開非晶合金結構的秘密,獲得相變過程最直接的結構證據,在Nature Communications、Advanced Materials、Applied Physics Letters等SCI期刊上發表多篇論文。
2017年擔任國際上久負盛名的Gordon Research Seminars of Neutron Scattering(戈登研討會中子散射分會)創始主席;美國材料研究學會MRS、TMS、香港物理學會會員;Intermetallics、Journal of Materials Science等雜誌審稿人;裘搓基金會中子散射學校優秀導師。
2017年,蘭司(第一作者)與香港城市大學王循理教授通過與中、美、澳、日等國科學家深度合作,採用原位中子散射、同步輻射高能X-射線衍射等先進的實驗手段,探明了非晶合金中潛在相變過程的微觀機制,為通過常規熱處理手段調控非晶合金的結構提供了新的思路,突破了非晶領域逾四十年的難題。
該文章於2017年3月17日發表在《Nature Communications》(自然通訊)(Hidden Amorphous Phase and Reentrant Supercooled Liquid in Pd-Ni-P Metallic Glasses. Nature Communications, 8, 14679. DOI:10.1038/NCOMMS14679.)。期刊編輯指出:"以鈀-鎳-磷玻璃為原型的非晶合金中遠低於結晶溫度下出現的熱力學異常放熱峰困擾了該領域逾四十多年。該文章的作者通過利用同步輻射高能X-射線和中子散射,為異常放熱峰對應的非晶多型性相變提供了直接證據,發現相變過程短程有序結構變化非常小,而中程有序尺度結構變化顯著。"
這一研究揭示了非晶合金中的一種新型隱藏非晶相。該研究發現鈀-鎳-磷非晶合金加熱升溫過程中的異常放熱峰伴隨著非晶態相轉變,當合金加熱到玻璃轉變溫度以上時,普通的非晶相會先轉變為另一個具有更高有序度的隱藏非晶液相,而後在更高的溫度下重新轉變為最初的非晶相。這一相變過程中非晶的短程有序結構並無明顯變化,然而中程有序結構發生了顯著變化。該研究揭示的液態相變點位於玻璃轉變溫度以上、晶化溫度以下,對應明顯的異常放熱現象。基於此建立的非晶合金相圖可以使研究者通過傳統的熱處理方法來調控非晶合金原子乃至納米尺度的結構,從而調控合金的性能。類似的奇異放熱現象通常與高的非晶形成能力聯繫在一起,因此該研究成果對於開發具有優異非晶形成能力的合金體系及其結構-性能調控等都具有重要意義。
具有隱藏非晶相和奇異放熱現象的典型非晶合金(又稱金屬玻璃或液態金屬)
鈀-鎳-磷非晶合金準二元相圖及升溫過程非晶態相變順序示意圖
蘭司並不是一個死讀書的人,在成都理工大學時,他就積極參加各種活動,他熱愛體育,享受辯論,是個綜合發展的成理人。
辯論賽現場,左起第三為蘭司
運動會現場,第二排右二為蘭司
蘭司也鼓勵成都理工大學的學弟學妹們注重自身的全面發展,同時也祝福母校為社會輸送更多棟梁之材。
一手德智體,一手美和勞,蘭司的成理時光沒有"魚與熊掌"的取捨,而是"學業與經驗"的收穫。蘭司的成功不僅僅只因為那個逾40年的難題,更在於他比別人多一點的激情、多一點的堅持和多一點的努力,才配出了屬於他自己的精彩人生方程式!
背景資料:
1959年美國加州理工大學研究者首次發現非晶合金(又稱金屬玻璃或液態金屬)以來,其優異的性能引起人們的廣泛關注,在變壓器、醫療器械、運動器材、電訊產品等諸多領域有廣泛的應用前景。然而,每一種常用的晶體材料合金體系都有確定的相圖,依據相圖可以方便地調控其組織結構,獲得理想的綜合性能。非晶合金由於其紛繁複雜的原子結構(短程有序、長程無序),使其相變問題成為困擾學界逾四十年的難題。
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素材來源:成都理工大學官網、官微