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專家信息 科學研究 論文專著 榮譽獎勵 媒體報道

專家信息:


劉飛,男,現任中山大學物理科學與工程技術學院副教授。現在光電材料與技術國家重點實驗室,顯示材料與技術廣東省重點實驗室工作。

教育及工作經歷:

1995年9月考入吉林大學材料科學與工程專業。

1999年7月獲得本科學位。

1999年9月考入吉林大學材料科學學院攻讀材料物理與化學專業。

2002年7月獲得工學碩士學位。

2002年9月考入中國科學院物理研究所納米物理與器件實驗室。

2005年9月獲得理學博士學位。

2005年9月至今 中山大學理工學院顯示材料與技術國家重點實驗室。

教學情況:

主講課程:

承擔《現代半導體器件》、《敏感元器件及應用》、《普通物理學》等本科課程,并承擔《現代電子薄膜材料與技術》研究生課程一門。

培養學生情況:

已指導畢業碩士研究生一名,現有在讀碩士研究生三名。

科學研究:


研究方向:

凝聚態物理/新型低功函數納米冷陰極材料的研制、表面特性及場發射特性研究。

承擔的科研情況:

主持國家自然基金委——廣東省聯合基金重點基金一項、國家自然科學基金青年基金一項、教育部博士點新教師基金一項,并且參與了多項國家“973”和“863”項目。

1.劉飛,排名第一,國家自然基金青年基金,2009.1-2011.12,AlN一維冷陰極納米結構的低溫可控制備、摻雜與場發射特性研究,項目號50802117。

2.劉飛,排名第一,高等學校博士學科點專項科研基金新教師基金,2008.1-2010.12,單晶硼納米材料薄膜的表面結構與場發射特性研究,項目號 20070558063。

3.劉飛,排名第一,中山大學青年教師科研啟動基金,2007.1-2008.12,新型一維納米材料的制備、表征與物性研究,項目號為2006-3000-1131149。

4.劉飛,排名第二(為廣東省方面負責人),國家自然基金委-廣東省聯合基金重點項目,2008.1-2011.12,新型無機納米材料:硼一維納米材料的合成、機理與場發射性能研究,項目號:U0734003。

5.劉飛,排名第二,國家自然基金青年基金,2007.1-2007.12,單納米冷陰極電子源陣列的研究,項目號:60601019。

6.劉飛,排名第一,高等學校基本科研業務費中山大學青年教師培育項目,2010.1-2012.12,新型硼納米管薄膜的圖案化制備工藝、摻雜工藝及其物性研究,項目號:09lgpy28。

資料更新中……

論文專著:


共發表了學術論文(SCI、EI和ISTP收錄)二十余篇。

發表論文:

1 F. Liu, P.J. Cao, H. J. Gao et al., Novel Nanopyramids of Magnetite Arrays,Adv. Mater. 17, 1893 (2005).

2 Fei Liu, J. F. Tian, H. J. Gao, N. S. Xu et al., Fabrication of Vertically Aligned Single Crystalline Boron Nanowire Arrays and Investigation on Their Field Emission Behaviors, Adv. Mater., 20, (2609)2008.

3 F. Liu, Z. J. Su, N. S. Xu et al,Contact Mode between Nanowire and Substrate may Strongly Affect the Electrical Transport and Field Emission Performance of Individual Boron Nanowire, Adv. Func. Mater.,in press, 2010.

4 F. Liu, C. M. Shen, H.J. Gao, N. S. Xu et al,, Metal-like Single Crystalline Boron Nanotubes and Their Electric Transport and Field Emission Properties, J. Mater. Chem. 20 (2010) 2197.

5 F. Liu, Z. J. Su, W. J. Liang, N. S. Xu et al.,Controlled Growth and Field Emission of Vertically-aligned AlN Nanostructure Arrays in Different Morphologies, Chin. Phys. B 18 (2009) 2016.

6 F. Liu, P. J. Cao, H. R. Zhang, H. J. Gao et al., Controlled Self-assembled Nano-aeroplanes, Nanocombs, and Tetrapod-like Networks in Zinc Oxide, Nanotechnology 15, 949 (2004).

7 F. Liu, W. J. Liang, Z. J. Su, N. S. Xu et al., Fabrication and field emission properties of boron nanowire bundles, Ultramicroscopy, in press, 2009.

8 F. Liu, H. J. Gao et al., Well Aligned ZnO Nanorod and Nanowire Arrays without Catalysts,J. Crystal Growth 274, 12 (2005).

9 F. Liu, W. X. Yue et al., Study on the Microstructure of BaTiO3/SrTiO3 Superlattice, 《材料科學與工藝》 3, 322 (2001).

10 Fei Liu, J. F. Tian, N. S. Xu et al, Fabrication of novel magnetite nano-pyramid field electron emitters, 19th International Vacuum Nanoelectronics Conference, 367, 2006, Guilin, China.

11 Fei Liu, J. B. Liu, N. S. Xu et al, Fabrication of aligned CNT bundle emitters in different density field electron emitters, 20th International Vacuum Nanoelectronics Conference, 239, 2007, Chicago, USA.

12 F. Liu, L. Li, N. S. Xu et al, Controlled-Growth Technique for Patterned W18O49 Nanorod Arrays in Large Scale and Their Field Emission Behaviors, Digest of Technical Papers of The 11th Asian Symposium on Information Display, Page 51, 2009.

13 Jifa Tian, Fei Liu, H. J. Gao et al.,A New Route to Single Crystal Vanadium Dioxide Nanoflakes via Thermal Reduction, J. Mater. Research, 22, 7, (2007).

14 Lihong Liang, Fei Liu, H. J. Gao et al.,Nucleation and Reshaping Thermodynamics of Ni as Catalyst of Carbon Nanotubes, Phys. Rev. B, 72, 035253, (2005).

15 Z. L. Li, F. Liu, N. S. Xu et al., Improving field-emission uniformity of large-area W18O49 nanowire films by electrical treatment, J. Vac. Sci & Technol. B, 27 (2009) 2420.

16 Z. L. Li, F. Liu, N. S. Xu et al, A study of control growth of three-dimensional nanowire networks of tungsten oxides: formation of aligned nanowires from hybrid structures to 3D networks, J. Cryst. Growth 312 (2010) 520.

17 Peijiang Cao, Yousong Gu, Fei Liu, H.J. Gao et al., Fabrication of Carbon Nanotube Bundles and Their Field Electron Emission Properties, Appl. Phys. A 80, 195, (2005).

18 H. R. Zhang, M. Feng, Fei Liu, H. J. Gao et al., Structures and defects of WO3-x nanorods grown by situ heating tungsten filament, Chem. Phys. Lett. 389, 337, (2004).

19 Z. Wang, D. C. Ma., Fei Liu, H.J. Gao et al., Synthesis and Characterization of large area carbon nanotubes by ECR-CVD, Vacuum,77, 139, (2005).

20 曹培江,顧有松,劉飛,高鴻鈞等,C納米管陣列、捆束的三步升溫工藝制備及其形貌和結構研究,《物理學報》, 53,854,(2005).

21 王志,巴德純,劉飛等,大面積取向生長碳納米管的ECR-CVD制備與表征,J. Vacuum Science & Technology, 24, 385, (2004).

23 硼納米線的可控制備及其單根納米結構的輸運和場發射特性研究 劉飛; 蘇贊加; 李力; 莫富堯; 陳軍; 鄧少芝; 許寧生 中國化學會第27屆學術年會第04分會場摘要集 2010-06-20

24 熱還原法制備單晶硼納米線和納米錐 申承民; 田繼發; 劉飛; 王興軍; 鮑麗宏; 惠超; 高鴻鈞 中國化學會第26屆學術年會納米化學分會場論文集 2008-07-01

25 氮化鋁納米結構的生長形貌對其場發射特性的影響研究 劉飛; 蘇贊加; 梁煒杰; 劉浩; 鄧少芝; 陳軍; 佘駿聰; 許寧生 中國真空學會2008年學術年會論文摘要集 2008-10-01

26 氮化鋁納米錐有序陣列的低溫制備及場發射特性研究 梁煒杰; 劉飛; 蘇贊加; 劉浩; 夏杰祥; 陳軍; 鄧少芝; 許寧生 中國真空學會2008年學術年會論文摘要集 2008-10-01

榮譽獎勵:


1、1999年獲“系優秀學生”稱號。

2、2004年獲得“所長優秀獎學金”。

3、2006年獲得中國真空學會優秀博士論文獎學金。

4、2008年指導碩士生獲得中國真空學會優秀學生論文獎。

5、2008年中山大學教職工年度考核獲得優秀獎。

資料更新中……

媒體報道:


決勝“納米爭奪戰”

——記中山大學劉飛博士的納米事業

在剛剛過去的二十年里,納米技術的發展所帶來的科技進步對人類的影響日漸深入。世界展開了一場主題為“納米”的爭奪戰,在這場沒有硝煙的戰爭中,世界各國都不惜重金發展納米技術,力圖搶占納米科技領域的戰略高地。

1991年,我國召開納米科技發展戰略研討會,制定了發展戰略對策。十多年來,我國納米材料和納米結構研究取得了引人注目的成就。我國納米材料領域的工作者們也以孜孜不倦的探索,推動著納米材料這門學科不斷地前進。這其中,就有一位年輕的學者——劉飛博士。  科研,瞄準前沿一位年僅三十幾歲的學者、一連串前沿成果,劉飛博士稱得起“年輕有為”。然而,與大多數年輕人不同,劉飛博士一心一意地埋首于納米材料領域的研究工作,不沾浮躁之風。

在這條道路上,他潛心向前,以“學習”的態度行于斯、研于斯,在一維納米材料的制備、表征與物性研究的領域上取得了一系列成績:首先,在微波等離子體化學氣相沉積(MPCVD)設備中,劉飛使用α-Fe2O3(0001)為基底,以N2和H2為反應氣源,首次制備出垂直于基底生長的Fe3O4納米金字塔陣列。這種新型Fe3O4納米材料的陣列很可能在垂直方向上的高密度信息存儲中有著潛在的應用,其結果發表在高水平學術雜志Adv.Mater.上。

其次,在單溫管式爐設備中,劉飛使用熱蒸發冷凝沉積技術在較低的生長溫度(<550℃)下,實現了對不同形貌ZnO納米結構的可控生長。此種在低溫下不使用催化劑和模板的簡單生長方法為對ZnO納米材料在無污染溫和條件下的廣泛應用提供了可能,結果分別發表在Nanotechnology及J.Crystal Growth上。

與此同時,劉飛利用真空下高溫碳熱還原法,首次制備出了大面積垂直于Si基底生長的單晶的Boron納米線和納米管。掃描電子顯微技術(SEM)研究表明所制備出的硼納米線的長度為5μm,平均直徑為30nm。透射電子顯微鏡技術(TEM)和元素維度分布譜技術(Element Mapping)的研究結果都證明所獲得的硼納米材料具有完美的單晶四方結構,它們的生長方向為[001]。電子能量損失譜技術(EELS)研究結果也表明納米線中硼元素的同時使用開爾文探針技術(KelvinProbe)首次測試出Boron納米材料的功函數為4.4eV。并利用改裝后的SEM系統中的在位物性測試技術對單根硼納米線的電導率和場發射特性進行了一系列系統的研究。

研究結果表明:單根硼納米線的電導率為1-8x10-3(Ω•cm)-1,其開啟電場為5.1V/μm,閾值電場為11.5V/μm;在保持場發射電流為1.05μA的一小時穩定性測試中,單根硼納米線的電流波動性低于22%;并且當電場強度提高到59~74 V/μm,單根硼納米線的場發射電流密度更是達到了2x105-4x105A/cm2,這完全可以滿足場發射領域的需要。由于Boron一維納米材料具有高熔點(2300℃)、高電導率,并且具有獨特的“三芯鍵”

結構以及優良的物理和化學特性,所以這種新型納米材料的發現以及進一步研究很有可能為納米科學和技術的發展開創了一個嶄新的領域。相關科研成果分別發表在知名科學雜志AdvancedMaterials和Ultramicroscopy上,并由世界上著名的德國的“Nanowerk”網站和國內知名的“科學網”網站分別進行了“Spotlight”報導和專題報導。

除此以外,劉飛使用化學氣相沉積技術實現了對不同形貌AlN納米結構(納米棒、納米錐和納米火山口)垂直陣列的可控生長。為了研究其納米結構場發射特性的影響因素,劉飛對比了不同形貌氮化鋁陣列的場發射特性。實驗結果表明,氮化鋁火山口陣列具有最好的場發射特性表現,其閾值電場為7.2 V/μm,場發射電流的穩定性測試表明其電流波動小于4%。同時,所有三種氮化鋁納米結構陣列都具有和其他很多具有優良冷陰極納米材料相比擬的場發射特性,這表明其在未來的場發射領域具有很大的應用前景,結果已發表在Chinese Physics B等雜志上。

未來,戰機握在手中學習和實踐中,劉飛不僅積累了豐富的經驗,也形成了一套獨特的科研方法和理念,解決了很多工程實際應用的問題,贏得了良好的經濟效益和社會聲譽,并獲得一項國家專利。他是成功的,當然,成功之人自有成功之道。

1995年9月,劉飛邁入吉林大學的校門,考進材料科學與工程專業,四年的本科學習,劉飛以他的聰明和勤奮贏得了老師和同學們的一致認可,連續三年獲得“人民獎學金”,并于1999年獲“系優秀學生”稱號。同年,他以優異的成績畢業,卻并不滿足于自己當時的所學,或許是源于心底的那一份母校情結,劉飛選擇留在吉林大學進行碩士研究,在材料科學學院攻讀材料物理與化學專業。碩士學習期間,劉飛在于文學教授的指導下進行了磁控濺射生長巨磁阻多層膜的研究工作,并于2002年7月完成碩士論文《Cu/Fe多層膜的表面、界面微結構研究》,獲得工學碩士學位,其論文獲得學校研究生論文比賽優勝獎,這位年輕的碩士研究生充分展露了他在科研領域的才華。

2002年9月,劉飛考入中國科學院物理研究所納米物理與器件實驗室,師從于高鴻鈞研究員,攻讀凝聚態物理博士學位,2005年9月獲得理學博士學位,并于2004年獲得“所長優秀獎學金”、2006年獲得中國真空學會優秀博士論文獎學金。

在科學的道路上沒有捷徑,正因為艱難才去登攀,而站得更高才能看得更遠,年輕的劉飛博士沒有止步于一點點的成績,在科學之路上,他選擇一路向前。自2005年9月,劉飛博士在中山大學理工學院的顯示材料與技術國家重點實驗室參加工作以來,包括在中國科學院物理研究所攻讀博士期間,他主持國家自然基金委——廣東省聯合基金重點基金一項、國家自然科學基金青年基金一項、教育部博士點新教師基金一項,并且參與了多項國家“973”和“863”項目,共發表了學術論文(SCI、EI和ISTP收錄)二十余篇。

自此,在外人看來,他的人生似乎已經進入康莊大道了,然而,“人生也有涯,而知也無涯”,國際上風起云涌的科技發展愈來愈強烈地吸引著他的目光,視線的開闊,令他在學術上有了大幅的前進。目前,還有國家自然科學基金青年基金項目等4項國家和地方自然科學基金項目研究,在他的主持下緊鑼密鼓地展開著。

近年來,劉飛博士的擔子日益沉重,因為他不僅考慮自身的科研發展方向,還肩負起學科的發展以及科研梯隊的建設和培養德才兼備的年輕人才的重任,2008年,由他指導的碩士生獲得中國真空學會學術年會優秀poster獎。他的人生就這樣輾轉于一個個項目工程之間,從教學到科研,忙碌而充實,而未來“納米”戰場上的制勝權,可能就隱藏在他今天枯燥的科學計算中。

來源:《中國高校科技與產業化》2009年第12期

文章錄入:zgkjcx    責任編輯:zgkjcx 
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