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姓 名:
李效民
性    别:
专家类别:
百人;研究员
学 历:
博士研究生
电 话:
021-52412554
传 真:
021-52413903
电子邮件:
lixm@mail.sic.ac.cn
个人主页:
邮政编码:
200050
通讯地址:
上海市定西路1295号

简历:

  李效民 研究员 

  功能薄膜材料物理性能及应用研究课题组 

  工作电话 021-52412554 

  电子邮件 lixm@mail.sic.ac.cn

  教育经历:

  19781982,东北大学,金属材料专业,学士学位

  1988-1991,日本山形大学,应用化学专业,硕士学位

  1991-1994,日本大阪大学,无机物理化学专业,理学博士学位

  工作经历:

  19942001,日本村田制作所,研究开发中心,高级研究员

  2002-至今,中国科学院上海硅酸盐研究所,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室,研究员

  曾获得奖励、荣誉称号:

  中科院百人计划获得者

  上海市科学技术三等奖(排名第一;2013年)

  科研工作简介: 

  1. 多铁异质结构中的界面耦合效应

  本课题组以高性能PMN-PT铁电单晶为衬底,外延生长强关联锰氧化物薄膜、稀磁半导体薄膜、室温多铁薄膜等。通过外加电场在PMN-PT中诱导晶格应变和表面电荷,实现对其上外延生长的薄膜的晶格应变和载流子浓度的有效调控。通过复合薄膜的电、磁、结构、晶格应变、铁电、压电等性能的研究,揭示基于PMN-PT的氧化物磁电复合结构在不同情况下由何种机制起主导作用,为更深入理解基于铁电单晶的氧化物磁电复合结构的磁电耦合机制和设计基于PMN-PT的磁电复合结构的器件应用提供理论指导。 

  a) ZnO:Mn/Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)多铁性异质结构中超大界面电荷效应

 

  1. (a) 300K时,通过对PMN-PT施加沿厚度方向的正、负电场引起薄膜的电阻变化曲线,插图:PMN-PT衬底处于正极化态和负极化态时,ZnO:Mn薄膜在300K时的磁滞回线;(b) 300K时,通过对PMN-PT施加沿厚度方向的正、负电场实现ZnO:Mn电阻的非挥发性调控。 

  b) BiFe0.95Mn0.05O3单相多铁性薄膜材料的矫顽场与面内晶格应变之间的定量关系 

  2. (a) BFMO/LSMO/PMN-PT异质结构示意图和测量电路图,通过对PMN-PT施加沿厚度方向的直流电场诱导应变,以LSMO薄膜为底电极,Pt为上电极测量BFMO的电滞回线;(b) (001)(111)取向的BFMO薄膜的矫顽场与面内晶格应变之间的定量关系。 

  c) La0.5Ca0.5MnO3/Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)多铁性异质结构中超大晶格应变效应

  3. (a) LCMO薄膜电阻随着外加在PIN-PMN-PT衬底上的电场的变化关系曲线;(b) PIN-PMN-PT衬底的面内晶格应变随电场的变化关系;(c)正负脉冲电场诱导的LCMO薄膜电阻的非挥发性可逆调控;(d)脉冲电场诱导PIN-PMN-PT铁电畴的非挥发性可逆转动。 

  2. 染料敏化太阳能电池及钙钛矿固态太阳能电池纳米结构光阳极研究 

  面向DSC新型光阳极研究前沿,探索采用半导体有序结构、复合结构制作高性能光阳极,研究光阳极微结构的有序化、复合化对DSC器件光电性能和光电转换机理的影响,开发具有高光电转换效率、高耐候性的新型DSC器件;另外,在新型钙钛矿太阳能电池的探索方面,通过脉冲激光沉积等方法调控材料能带结构,开发高稳定性的新型光敏材料体系及器件,研究其载流子输运规律、光电转换机理。 

  4 纳米晶多级结构光阳极示意图

  5 钙钛矿太阳能电池断面照片及J-V曲线(电池有效面积:0.07cm2;光强:100W/cm2)。 

  6 基于甲胺铅碘氯、氧化锌阻挡层的钙钛矿太阳能电池 

  3. 新型气凝胶高效节能材料 

  气凝胶是一种由湿凝胶经超临界干燥或常压干燥工艺制备的、由固态纳米粒子网络构成的纳米多孔材料,是世界上目前已知密度最低的固体材料,具有极高的表面积及优异的绝热性能,具有广泛的应用前景。面向气凝胶在多应用领域的节能需求,我们着力开发具有高温稳定性、高力学强度、低热导率的规模化生产工艺。并开发新型气凝胶陶瓷材料和气凝胶-聚合物复合绝热新材料及制品,探索气凝胶及相关材料的性能及应用。 

  

7 气凝胶粉体微观结构、性能及样品照片

  4. 柔性氧化锌基透明导电薄膜的小试生产及柔性电致变色器件研究 

  基于氧化锌基光电材料的基础研究,开展柔性氧化锌基透明导电薄膜关键制备技术研究,进而研究智能窗用电致变色材料以及柔性电子器件的应用技术。 

8 卷对卷磁控溅射设备(a)及其腔体结构图(b) 

9.柔性氧化锌基透明导电薄膜(a)成卷薄膜;(b)薄膜长期使用效果;(c) uv-vis-ir透过光谱;(d) AFM表面形貌。 

10.柔性电致变色器件(a)循环伏安曲线;(b)着色-褪色状态下透过光谱曲线;(c)着色状态;(d)褪色状态     

  科研成果: 

  1. Q. X. Zhu, M. M. Yang, M. Zheng, R. K. Zheng, L. J. Guo, Y. Wang, J. X. Zhang, X. M. Li, H. S. Luo and X. G. Li, Ultrahigh Tunability of Room Temperature Electronic Transport and Ferromagnetism in Dilute Magnetic Semiconductor and PMN-PT Single-Crystal-Based Field Effect Transistors via Electric Charge Mediation, Advanced Functional Materials, 2015, 25 (7), 1111-1119. 
  2. S. D. Zhang, X. M. Li, X. D. Gao, L. Lei, X. K. Ding and Q. Q. Gao, Effect of Annealing Temperature on Film Morphology of Planar Heterojunction Mixed Halide Perovskite CH3NH3PbI3-xClx Solar Cells Based on Compact ZnO, Chem Lett, 2015, 44 (7), 1022-1024. 
  3. X. M. Hu, Z. Y. Gu, X. M. Li, X. D. Gao and Y. Shi, Hybrid Photoanodes Based on Nanoporous Lithium Titanate Nanostructures in Dye-sensitized Solar Cells, Journal of Inorganic Materials, 2015, 30 (10), 1037-1042. 
  4. X. K. Ding, X. M. Li, X. D. Gao, S. D. Zhang, Y. D. Huang and H. R. Li, Optical and Electrical Properties of CH3NH3Pbl3 Perovskite Thin Films Transformed from PbO-Pbl2 Hybrid Films, Acta Physico-Chimica Sinica, 2015, 31 (3), 576-582. 
  5. Z. J. Bi, S. D. Zhang, X. K. Xu, X. M. Hu, X. M. Li and X. D. Gao, A novel nanocomposite of WO3 modified Al-doped ZnO nanowires with enhanced electrochromic performance, Materials Letters, 2015, 160 186-189. 
  6. Z. Y. Gu, X. D. Gao, X. M. Li, Y. Q. Wu, Y. D. Huang, S. W. Yang and Y. Liu, Hierarchically structured nanocrystalline photoanode: Self-assembled bi-functional TiO2 towards enhanced photovoltaic performance, Nano Energy, 2014, 8 247-254. 
  7. M. Zheng, M. M. Yang, Q. X. Zhu, X. Y. Li, G. Y. Gao, R. K. Zheng, Y. Wang, X. M. Li, X. Shi, H. S. Luo and X. G. Li, Tunable interface strain coupling and its impact on the electronic transport and magnetic properties of La0.5Ca0.5MnO3/Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 multiferroic heterostructures, Physical Review B, 2014, 90 (22). 
  8. Q. X. Zhu, M. Zheng, M. M. Yang, R. K. Zheng, Y. Wang, X. M. Li and X. Shi, Interface correlated exchange bias effect in epitaxial Fe3O4 thin films grown on SrTiO3 substrates, Applied Physics Letters, 2014, 105 (24). 
  9. M. M. Yang, X. Q. Zhao, J. Wang, Q. X. Zhu, J. X. Zhang, X. M. Li, H. S. Luo, X. G. Li and R. K. Zheng, Intrinsic and quantitative effects of in-plane strain on ferroelectric properties of Mn-doped BiFeO3 epitaxial films by in situ inducing strain in substrates, Applied Physics Letters, 2014, 104 (5). 
  10. Z. Y. Gu, X. D. Gao, X. M. Li, Z. W. Jiang and Y. D. Huang, Nanoporous TiO2 aerogel blocking layer with enhanced efficiency for dye-sensitized solar cells, Journal of Alloys and Compounds, 2014, 590 33-40. 
  11. W. Wang, Q. X. Zhu, M. M. Yang, R. K. Zheng and X. M. Li, Effects of oxygen pressure on the microstructural, ferroelectric and magnetic properties of BiFe0.95Mn0.05O3 thin films grown on Si substrates, Journal of Materials Science-Materials in Electronics, 2014, 25 (4), 1908-1914. 
  12. P. He, X. D. Gao, X. M. Li, Z. W. Jiang, Z. H. Yang, C. l. Wang and Z. Y. Gu, Highly transparent silica aerogel thick films with hierarchical porosity from water glass via ambient pressure drying, Materials Chemistry and Physics, 2014, 147 (1-2), 65-74. 

  详细介绍: 

  http://www.skl.sic.cas.cn/yjly/nyhj/lxm/gk/

研究方向:
职称:
职务:
社会任职:
获奖及荣誉:
代表论著:
承担科研项目情况:
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