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长江学者、材料科学与工程学院张湘义教授
发布日期:2020-07-16 08:02:39  新闻来自:

张湘义,男,1966年3月生,教授、博士生导师,历任燕山大学研究生学院副院长、材料科学与工程学院副院长。1987年本科毕业于北京钢铁学院材料科学与工程专业;同年,进入燕山大学材料工程系工作,并在职攻读了硕士研究生。1999年获得中国科学院物理研究所凝聚态物理专业博士学位。1999年度德国“洪堡学者”, 2004年入选教育部首届“新世纪优秀人才支持计划”,2005年度“国家杰出青年科学基金”获得者, 2006年荣获河北省自然科学奖一等奖(排名第1),入选2008年度教育部“长江学者特聘教授”和国务院政府特殊津贴获得者。

  在纳米材料科学的研究领域,有一位勤奋的开拓者,他在快乐与激情中潜心于科学研究,执着地追寻着科研人生的梦想。他,就是2008年度教育部“长江学者特聘教授”、材料科学与工程学院副院长——张湘义教授。

  1999年7月,经过三年的勤奋攻读,张湘义以优异成绩获得中国科学院物理研究所理学博士学位,并荣获德国洪堡基金会的资助,作为“洪堡学者”赴德国Stuttgart大学理论与应用物理研究所开展合作研究工作。在德的短短两年研究时间,对张湘义教授日后的科研与人生产生了重大的影响。

  张湘义在德国与合作导师主要采用正电子淹灭技术来研究固体中原子缺陷和界面结构,这对于他而言基本上是一个全新的领域。对于从来没有接触过的研究领域,在起初倍感无助和经历过无数次的失败之后,他凭借着勤奋顽强的努力和锲而不舍的钻研精神,以及德国导师的悉心指导,于2001年即将结束在德研究工作、回国上飞机前的一个礼拜,终于使得实验设备运行正常,完成了最后一个实验工作,超额完成了德国导师规定的两年之内完成一个实验的任务,成功地完成了4个研究工作,相关研究成果发表在国际物理学领域高水平杂志上,其中PRL(美国物理评论快报)一篇,PRB(美国物理评论)三篇和APL(美国应用物理快报)一篇。他以出色的科研成果创造了合作导师和国外同事眼中的一个又一个的奇迹。在此期间,张湘义和合作导师共同提出了根据热空位周围的原子化学环境来确定复杂有序固体中热空位形成位置的思想,据此建立了实验测定方法,并进行了成功的验证;在有序固体中实现了原子空位的选择引入和位置探测。这些研究结果对深入研究和控制复杂固体在高温下的原子输运、有序和无序转变等具有重要的意义。

  2001年9月,张湘义教授圆满地完成了“洪堡学者”研究计划,面对能够延长三年在德研究时间等优厚条件,他婉言谢绝了德国合作导师的挽留,毅然决然地选择了回国,回到了自己热爱的曾经生活和工作过的燕山大学材料科学与工程学院,潜心从事教学和科学研究工作。

  在德研究期间,合作导师手把手地悉心指导给张湘义以极大的感动和触动,回国后除了自己从事繁重的教学科研工作外,他几乎把自己的关爱和心血全部放在了学生身上,同样严谨悉心地教导自己的研究生从事科研工作,帮助他们提高科研论文的写作能力,学生发表的每一篇学术论文中都包含了他对学生的责任和关爱。

  在德从事科研的亲身经历和一系列工作从不可能到可能的实现,极大地增强了张湘义在科研领域的自信心,也使他在回国后的科研工作中敢于开辟新的研究领域。根据学科发展的前沿和热点问题,2004年前后,张湘义教授带领其研究团队开始了超高密度磁记录材料研究,开辟了纳米尺度空间晶体的生长和调控等新的研究方向,开展了纳米复合永磁材料的特种加工制备研究,并在上述研究工作中均取得了骄人的成绩。

  由于科研成果显著,1999年,年仅33岁的张湘义就被燕山大学破格提拔为教授,2000年被评为博士研究生导师。他曾获教育部2000年度高等学校骨干教师资助计划和2002年度优秀青年教师资助计划资助,入选2004年度教育部首届“新世纪优秀人才支持计划”,成为2005年度国家杰出青年科学基金获得者;2006年,张湘义教授和他带领的研究团队荣获河北省自然科学奖一等奖;2008年,他成为国务院政府特殊津贴获得者并入选教育部“长江学者特聘教授”。



  “不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。”在二十余年的潜心研究中,张湘义教授带领研究团队坚持不懈,乐在其中,上下求索,在纳米材料科学与工程研究领域取得了优异的成绩:弄清了非晶合金晶化形成纳米晶的条件,给出了实验判据,揭示出纳米晶复相永磁材料中软磁相晶粒粗大的根源,为纳米晶材料的优化设计和制备提供了理论指导。建立了高压下磁性非晶合金中纳米晶的形成理论和纳米晶磁性材料的高压制备新技术;提出了晶体成核的压力诱导机制。发现纳米晶复相永磁材料中纳米晶界面处存在较大尺寸的结构自由体积并富集非磁性原子,提出了通过控制界面处这些因素的形成来提高磁能积的新思路,并从实验上得到证实。发现纳米晶复相永磁材料中软磁a-Fe相的织构能够诱导NdFeB纳米晶体的取向生长,提出了在NdFeB纳米晶中形成晶体织构的新思路。其研究成果对化解制约纳米晶复相永磁材料磁能积提高的瓶颈奠定了基础,对新一代高能永磁材料的发展具有重要的意义。他们在室温下采用机械变形实现了非晶合金大面积纳米晶化,发展了一种制备复合纳米晶材料的新方法,并通过原子尺度的结构研究,弄清了室温纳米晶化的机制;揭示了FePt纳米晶薄膜L10有序转变中原子化过程,弄清了L10有序化温度高的原因,提出了成核促进L10有序化的新思路,发展了一种制备L10-FePt超细纳米晶薄膜的新方法;发现高压导致非晶合金中纳米晶体取向生长的新现象,提出了纳米晶体取向生长的动力学机制,在高压下实现了贫Nd非晶合金中Nd2Fe14B纳米晶体的取向生长;建立了电沉积晶体准三维临界尺寸模型,提出晶面能控制纳米线生长的热力学机制,实现了电沉积单晶纳米线的可控生长。这些成果为纳米材料科学和技术的发展做出了贡献。

  张湘义教授和他的研究团队在Phys. Rev. Lett.(美国物理评论快报)和Adv. Mater.(先进材料)等国内外刊物上发表论文160篇,其中,德国先进工程材料杂志邀请论文1篇;合著教材1部。论文被SCI收录86篇,EI收录95篇,被他人SCI文章引用456次,其中,专业(教科)书引用5 次。张湘义教授还在纳米晶软磁材料研究中发现了一种富铜结晶相,其实验数据被国际衍射数据中心收录,制成标准卡片。

  作为材料科学与工程学院及亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室的学术带头人,在功能纳米结构材料的制备科学与工程研究领域,张湘义教授主持(完成)国家自然科学基金项目8项,其中,国家杰出青年科学基金项目1项、国际合作项目2项;主持国家重大基础研究计划 “973”项目课题1项,参加1项;获教育部人才基金4项;主持河北省自然科学基金项目4项,其中,3项为重点项目。

  2009年9月9日,一个难忘的日子。张湘义教授作为2008年度教育部“长江学者特聘教授”的代表,出席了在北京人民大会堂举行的“庆祝教师节暨全国教育系统先进集体和先进个人表彰大会”,受到胡锦涛主席、温家宝总理等党和国家领导人的亲切接见,载誉而归。

  从事科学研究工作,在张湘义教授看来有三个境界:和谐科研、快乐科研和梦想科研。据张教授解释说,他认为和谐科研是大家都有事情做;快乐科研是能够在看似枯燥的研究生活中享受到研究的乐趣,投入自己的热情;而梦想科研则是立大志,以极大的激情和执着痴迷于科研,能够为之奋斗终生。这正是张教授心中的理想境界和追求目标。

  智慧的花朵需要勤奋的汗水来浇灌,攀登科学高峰要充满激情和自信。张湘义教授以勤奋、执着和对科研工作的满腔热情,通过脚踏实地、坚持不懈的努力和积累,尤其是在逆境中的自信和坚持,他已经享受并超越快乐科研的境界,正在努力追寻着梦想科研的人生梦想,在所热爱的材料科学研究领域,不断拓展和诠释着自己的科研人生。  

 
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