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姓 名:
郑燕青
性    别:
专家类别:
研究员
学 历:
博士研究生
电 话:
021-69987762
传 真:
021-59927184
电子邮件:
zyq@mail.sic.ac.cn
个人主页:
邮政编码:
201899
通讯地址:
上海市嘉定区和硕路588号5号楼3楼

简历:

郑燕青,中国科学院上海硅酸盐研究所研究员,博士生导师。1994年毕业于西安交通大学,获工学学士学位;1997年毕业于西安交通大学,获工学硕士学位;2000年毕业于中国科学院上海硅酸盐研究所,获工学博士学位。20032004年在日本高知大学做访问学者。主要从事人工晶体方面的研究。先后作为负责人承担国家级、上海市及院级科研项目10多项,包括国家重点研发计划课题、国家民口863计划项目(2项)、国家军口863计划项目(3项)、国家自然科学基金重点项目和面上项目、中科院科研装备研制项目、中科院知识创新工程方向性项目课题、上海市科委项目等。在Crystal Growth & Design, Journal of Material Chemistry, Applied Physics Letters, Journal of Applied Physics, Journal of Crystal Growth, Optica, Optics Letters, Optics Express等刊物发表论文100余篇,其中SCI论文80篇,h-Index18。申请发明专利20项,其中国际专利3项,已授权8项。起草行业标准2项。曾获国家“十一五”863计划科技攻关先进个人称号。研制的部分晶体包括硅酸镓镧(LGS)、硅酸镓钽钙(CTGS)、硼酸氧钙钇(YCOB)已向国外出口应用。

 

研究方向

氧化物功能晶体材料设计、制备与应用

1压电功能晶体材料设计制备:压电性能预测及新材料筛选,高温压电晶体制备与应用,无铅铁电晶体材料探索

2非线性光学功能晶体材料设计制备:稀土硼酸氧钙(ReCOB)系列晶体制备,准参量放大(QPA)晶体材料设计与制备

 

科研工作简介:

1)推进硅酸镓镧系列压电晶体的研究和应用

面向国家航空航天领域对压电传感材料的应用需求,本团队大力攻关4英寸大尺寸高均匀性硅酸镓镧(LGS)晶体技术,促进该系列晶体产品走向声表面波(SAW)应用,在合作单位中科院声学所和上海交通大学制作了可用于超高温的无线声表面波传感器,并成为国际上可提供4英寸LGS晶体声表面波衬底片的少数供应商之一;主持起草制订了《硅酸镓镧压电晶体》行业标准。另外,针对超高温应用,发明了具有更高电阻率的硅酸铝镓钽钙(CTAGS)晶体。研发成功的高电阻率LGT晶体圆环片,已被中国商用发动机验证机采用。

2)发展超大尺寸硼酸氧钙钇(YCOB)非线性光学晶体生长技术

YCOB晶体是近年来受到高功率激光应用领域重视的一种非线性光学晶体,可用作光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)过程的增益介质,是拍瓦级以上高功率大能量激光系统的一种重要增益材料。YCOB通光口径大小直接影响产生能量高低,因此用户对此提出了较大口径的需求。2012年本团队首次突破了通光面积达42 cm2OPCPAYCOB晶体元件,此元件成功应用于中科院上海光机所强激光平台,产生了800 nm波段的飞秒激光输出,能量达到10 J以上。2018年首次制备出100mm×100mm口径YCOB晶体元件。

近年发展了可用于“准参量放大”(QPA)新概念激光技术的QPA用新型非线性光学晶体材料,其中Sm:YCOB晶体用于QPA激光放大,将传统转换效率提高近一倍(达47%),有望成为突破激光功率极限的新技术。

3)发展完善基于计算预测的新型功能晶体研究方法

将第一性原理计算和微下拉法技术引入新晶体的实验筛选研究模式中,发展完善了基于计算预测的新型功能晶体研究方法及软硬件平台,使“第一性原理计算预测--性能筛选--微下拉法生长筛选--提拉法生长-测试表征”的新晶体研究方法更为完整和有效,筛选并发明了一系列新型压电晶体材料。

4)发明并研制了可实时调节生长组分的双坩埚变组分晶体生长炉

针对掺杂晶体和非一致熔融晶体(可统称为变组分晶体)在生长时晶体组分随生长时间偏析变化的固有难题,创新性地提出了双坩埚排液法生长技术,设计了晶体生长装置。对化学计量比铌酸锂的验证试验证明该方法可使组分均匀性提高到0.01 mol%/cm水平。该晶体炉可应用各种变组分晶体,解决组分均匀性问题。

 

代表性论文:

1.      Xiaoniu Tu, Sheng Wang, Kainan Xiong, Yanqing Zheng*, Erwei Shi, Research on growth and defects of 5in. YCOB single crystal, Journal of Crystal Growth, 2018, 488: 23-28

2.      Kainan Xiong, Yanqing Zheng, Xiaoniu Tu, Bohan Jiang, Shuoliang Cao, Erwei Shi, Growth and piezoelectric properties of Ca3Nb(Al0.5Ga0.5)3Si2O14 crystals with langasite structure, Journal of Crystal Growth, 2017, 468: 416–419

3.      Shuoliang Cao, Bohan Jiang, Yanqing Zheng*, Xiaoniu Tu Kainan Xiong, Pan Gao Erwei Shi, The growth and thermal, electrical properties characterization of Ba2TiSi2O8 piezoelectric crystal, Journal of Crystal Growth, 2016, 451 207–213

4.      Hongfei Zu, Quanming Lin, Huiyan Wu, Yanqing Zheng, and Qing-Ming Wang, Characterization of the Dielectric, Piezoelectric, and Elastic Coefficients of Ca3TaGa3Si2O14 Single Crystals up to 800C, IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS, FERROELECTRICS, AND FREQUENCY CONTROL, VOL. 63, NO. 5, MAY 2016: 764-777

5.      Jingui Ma, Jing Wang, Peng Yuan, Guoqiang Xie, Kaian Xiong, Yifan Tu, Xiaoniu Tu, Erwei Shi, Yanqing Zheng* AND Liejia Qian*, Quasi-parametric amplification of chirped pulses based on a Sm3+-doped yttrium calcium oxyborate crystal, Optica, 2015, 2(11):1006-1009.

6.      Kainan Xiong, Yanqing Zheng*, Xiaoniu Tu, Shujun Zhang, Haikuan Kong, Erwei Shi, Growth and high temperature properties of Ca3Ta(Al0.9Ga0.1)3Si2O14 crystals with ordered langasite structure, Journal of Crystal Growth, 2014, 401 820–823.

7.      Yifan Tu, Yanqing Zheng*, Xiaoniu Tu, Kainan Xiong and Erwei Shi, Growth and characterization of SmxY1-xCa4O(BO3)3 single crystals for nonlinear optical applications, CrystEngComm, 2013, 15: 6244.

8.      Yanqing Zheng*, Anhua Wu, Pan Gao, Xiaoniu Tu, Xiaoyan Liang, Jing Hou, Liming Yang, Tao Wang, Liejia Qian, Erwei ShiLaser damage threshold and nonlinear optical properties of large aperture elements of YCOB crystal, Proc. of SPIE , 2012, Vol. 8206 82062G-1.

9.      Yiming Zeng, Yanqing Zheng*, XiaoniuTu, ZhipingLu, ErweiShi, Growth and characterization of lead-free Ba(1-x)CaxTi(1-y)ZryO3 single crystal, J. Crystal Growth, 2012, 343(1): 17–20. 

10. Yiming Zeng, Yanqing Zheng*, Jun Xin, Erwei Shi, First-principle study the piezoelectricity of a new quartz-type crystal BaZnO2, Computational Materials Science, 2012, 56: 169–171. 

11. Yanqing Zheng, Haikuan Kong, Hui Chen, Xiaoniu Tu, Erwei Shi, Yunlin Chen, He Zhan , Gang Liu, Fan Geng, Yan Zhang, Jianxuan Pan, Single crystal growth of MgO-doped near-stoichiometric lithium niobate crystals and fabrication of Ti:PPLN devices, J. Crystal Growth, 2009, 311: 892-894. 

12. Jun Xin, Yanqing Zheng*, Erwei Shi, From ab initio forecast of piezoelectric properties to growth of piezoelectric single crystals, Applied Physics Letters, 2008, 93: 252901. 

13. Jun Xin, Yanqing Zheng*, Haikuan Kong, Hui Chen, Xiaoniu Tu, and Erwei Shi, Growth of a New Ordered Langasite Structure Crystal Ca3TaAl3Si2O14, Cryst. Growth Des., 2008, 8 (8): 2617–2619. 

14. Yanqing Zheng*, Jun Xin, Haikuan Kong, Hui Chen, Erwei Shi, Growth and characterization of langasite-type Ba3TaGa3Si2O14 single crystals, J. Crystal Growth, 2008, 310: 2284–2287. 

15. Yanqing Zheng*, Haikuan Kong, Hui Chen, Jun Xin, Zhiping Lu, Erwei Shi, Growth and ferroelectric domain control of homogeneous MgO-doped near-stoichiometric lithium niobate single crystals by melt-supplying technique, J. Crystal Growth, 2008, 310: 1966–1970. 

16. Jun Xin, Yanqing Zheng*, Erwei Shi, Piezoelectricity of zinc-blende and wurtzite structure binary compounds, Applied Physics Letters, 2007, 91: 112902. 

17. Tao Zhang, Yanqing Zheng*, Jianjun Chen, Lixin Song and Erwei Shi, First-principles Study of Microscopic Origin of Piezoelectric Effect in α-Quartz, Japanese J. Appl. Phys., 2006, 45: 8755. 

18. Jianjun Chen, Yanqing Zheng*, Haikuan Kong, Erwei Shi, Piezoelectricity of A3BC3D2O14 structure crystals, Applied Physics Letters, 2006, 89: 012901. 

19. Zheng Yanqing*, Chen Jianjun, Zhang Tao, Xin Jun and Shi Erwei, Forecast of Piezoelectric Properties of Crystalline Materials From First Principle CalculationJournal of Rare Earths, 2006, 24(Spec. Issue): 217-221. 

20. Yanqing Zheng*, Erwei Shi, Jianjun Chen, Tao Zhang and Lixin Song, Forecast of Piezoelectric Properties of Quartz-like Crystals from First Principle Calculation, Journal of Physics: Conference Series, 2006, 29: 61–64. 

21. H. Chen, Y. Zheng*, J. Chen, H. Kong, Z. Lu and E. Shi, Bulk near-stoichiometric lithium niobate crystal growth by a melt supply method, J. Crystal Growth, 2006, 292: 412-415. 

22. Yanqing Zheng*, Erwei Shi, Zhiping Lu, Suxian Cui, Shaohua Wang and Weizhuo ZhongA novel technique to grow stoichiometric lithium niobate single crystalJournal of Crystal Growth, 2005, 275: e895-e898. 

23. Y. Zheng*, E. Shi, S. Wang, Z. Lu, S. Cui, L. Wang, and W. Zhong, Domain structures and etching morphologies of lithium niobate crystals with different Li contents grown by TSSG and double crucible Czochralski method, Cryst. Res. Technol., 2004, 39(5): 387- 395. 

24. ZHENG Yanqing*, SHI Erwei, LI Wenjun, CHEN Zhizhan, ZHONG Weizhuo, HU Xingfang, Formation of zirconia polymorphs under hydrothermal conditions, Science in China (Series E), 2002, 45(3): 273-281

25. ZHENG Yanqing*, SHI Erwei, LI Wenjun, CHEN Zhizhan, ZHONG Weizhuo, HU Xingfang, The formation of titania polymorphs under hydrothermal condition, Science in China (Series E), 2002, 45(2): 120-129

26. Yanqing Zheng*, Erwei Shi, Chen Zhizhan, Li Wenjun, Hu Xingfang, Influence of Solution Concentration on Hydrothermal Preparation of Titania Crystallites, Journal of Materials Chemistry, 2001, 11(5): 1547-1551.   

27. Zheng Yanqing*, Shi Erwei, Cui Suxian , Li Wenjun, Hu Xingfang, Hydrothermal Preparation and Characterization of Brookite-type TiO2 Nanocrystallites, J. Mater. Sci. Lett., 2000, 19(16): 1445-1448.   

28. Zheng Yanqing*, Shi Erwei, Cui Suxian , Li Wenjun, Hu Xingfang, Hydrothermal Preparation of Brookite, Rutile and Anatase Nanosize Powders, J. Amer. Ceram. Soc., 2000, 83(10):  2634-2636.   

29. Zheng Yanqing*, Shi Erwei, Yuanrulin, Li Wenjun, Wang Buoguo, Zhong Weizhuo, and Hu Xingfang, Hydrothermal preparation and formation mechanism of titanium dioxide microcrystallites, Science in China (Ser. E), 1999, 42( 3): 302-311

 

获奖情况:

2017 2016中国光学重要成果

2014年 上海市标准化优秀技术成果奖三等奖

2014年 上海市嘉定区科技领军人才奖

2011年 国家军口863计划“十一五”科技攻关先进个人

 

获人才计划项目支持情况:

2009年江苏省“双创人才”计划(创新人才),2009年,人工压电晶体

 

 在研科研项目情况:

1.    国家自然科学基金重点项目,51832009,准参量啁啾脉冲放大用非线性光学晶体材料的关键科学问题,2019/01-2013/12290万元(直接经费),在研,主持

2.    国家重点研发计划课题,2016YFB0402701,声表面波压电衬底材料与制备技术,2016/07-2020/062220万元(国拨920万元),在研,主持

研究方向:
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