兩院院士
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朱 靜
教授

中國科學院院士
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朱 靜(1938~ )beat365教授。1938年10月10日出生于上海市,祖籍浙江杭州。中國科學院院士,發展中國家科學院院士。

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  • 教育背景
  • 工作履曆
  • 學術兼職
  • 研究領域
  • 研究概況
  • 獎勵與榮譽
  • 學術成果

1951-1957上海市上海中學求學

1957-1962複旦大學物理系求學

196209-199603 在鋼鐵研究總院任職。期間(1977)以優異成績通過數理化考試,被教育部-冶金部派遣為赴美訪問學者兩年(198008-198208),師從美國Arizona State University(ASU)的衍射物理大師J.M.Cowley教授。

198010-198209 任美國ASU的固體研究中心Faculty Research Associate

198409-198504 任美國ASU的天文和物理系Faculty Visiting Assoc. Prof.

199604–至今 清華大學材料科學與工程(系)學院教授,清華大學/鋼鐵研究總院雙聘院士。期間:

199703-200701清華大學材料科學與工程研究院院長,貫徹教育部和清華大學的精神和指示,組織清華材料學科群的985和211建設。

1999-2015清華大學校務委員會委員

200607-200609日本東北大學任Visiting Professor

1995和2007年先後被當選為中國科學院院士和發展中國家科學院院士。

2004-2008任中國科學院學部主席團執行委員會成員

2002-2008任中國科學院學部技術科學部主任、副主任


北京電子顯微鏡中心主任,中國鋼研科技集團公司雙聘院士,中國材料學會榮譽理事、中國電子顯微鏡學會常務理事,電子顯微學報編委,金屬學報編委,《中國科學》E輯編委,The editor of,The Editor Board Member of, The consultor of IUCr (International Union of Crystallography) Commission on Electron diffraction等。


(1)材料電子顯微學

分析電子顯微學、高分辨電子顯微學、球差校正電子顯微學、原位電子顯微學理論和方法研究及其在金屬、陶瓷等材料研究中的應用。

(2)納米材料和納米器件

納米材料和納米器件的制備、結構、設計和性能研究。納米材料的尺寸效應及其對物理性能和結構穩定性的影響。

(3)工程材料和部件的研制

(4)電子顯微鏡的附件的研制


朱靜是我國分析電子顯微學領域的學術帶頭人之一,長期從事應用和發展電子顯微學方法,在合金鋼、高溫合金、金屬和合金及其氧化物粉末顆粒、鐵電陶瓷等材料領域,進行精細結構的檢測、分析和材料的結構與性能關系研究。在上世紀60年代末至80年代末,她系統的進行了超高強度馬氏體時效鋼的合金化原理、強韌化本質等一系列應用基礎研究。她根據時效沉澱結構及相穩定性研究結果,提出了宏、微合金化路線;提出并驗證了采用高彌散逆轉變奧氏體強、韌化的作用;找出了高溫緩冷後脆化的主要原因是M3B2相以網狀結構析出在原奧氏體晶界。據此确定的合金化及熱處理制度在我國鈾分離機用鋼中實施成功。她與合作者完成的該項目獲1989年冶金部科技進步一等獎,1991年冶金部科技進步一等獎,1992年國家科技進步一等獎。


上世紀80年代初朱靜在美國期間,在國際上首次用相幹電子波微衍射實驗及衍射的運動學原理發現和确定了有序結構單個疇界及單個原子面缺陷的性質。發表的原始論文被認為是該領域開拓性文獻,作為該專業的知識本體,在英、美出版的四本專著和學術論文中被引用。她回國後繼續對晶體結構單個缺陷的微衍射進行了系統的研究。該項目的國内工作部分成果(1989年評獎不計及在國外工作發表的文章)獲1989年國家自然科學四等獎。


朱靜提出了納米區域有序度的測定方法和原理,發現了在加硼富鎳的Ni3Al晶界存在無序區;她應用和發展了電子顯微學方法于納米尺度物質電子結構的測定,闡明了硼在Ni3Al和Co3Ti 中引起的不同的電子結構變化的數據和微量元素對合金結構和性能的影響之間的關系;她發現了TiAl金屬間化合物的室溫應力誘導相變現象;她闡明了弛豫鐵電體PMN中有序畤和納米極化畤的物理圖景,提出了有序、無序區的界面處是極化中心;她揭示了PMN-PT準同型相界的多層次結構等。近年,她的研究組從事于球差校正電子顯微學研究和發展納米結構制備與特性檢測表征的綜合技術,并從事工程材料及其部件的研制。在一維納米材料和原型器件的制備及尺度與結構和性能關系研究等方面有創新性成果;在我國引領、普及和應用球差校正電子顯微學于材料科學的研究方面有一定建樹;在重要工程材料部件的研發上取得階段性成果。相關研究被邀請在國内外學術會議上作大會報告和特邀報告三十餘次;發表在 Science, PRL, Nano Letters, Advanced Materials, Angew. Chem,Acta Materialia, 等學術刊物的論文約300篇。獲國家科技進步獎、自然科學獎及冶金部、中國科學院、國家教委科技進步獎等九項獎勵及何梁何利科技進步獎。和合作者主編我國在分析電子顯微學方面的第一部專著《高空間分辨分析電子顯微學》和《納米材料和器件》等書籍。獲國家發明專利六項。


“高溫合金中微量元素的控制及其作用研究” 1986年獲冶金部科技進步一等獎

“超高強度馬氏體時效鋼時效沉澱結構研究和強韌化設計原理” 1989年獲冶金部科技進步一等獎

“微衍射及其圖象分析” 1989年獲國家自然科學獎四等獎

“鈾同位素離心分離機用CM鋼及其制造工藝” 1991年獲冶金部科技進步一等獎

“CM鋼及其制造工藝” 1992年獲國家科技進步一等獎

“低維材料微觀結構表征和分析研究” 1993年獲冶金部科技進步二等獎

“氧化物超導體顯微結構特征及其對性能影響的研究” 1994年獲中科院自然科學二等獎

“釩钛氮微合金鋼實施再結晶控軋有關物理冶金基礎研究” 1995年獲教委科技進步二等獎

“毫米波-厘米波雙功能隐身材料在導彈車上應用研究” 1995年獲冶金部科技進步二等獎

2004年,何梁何利(HLHL)科技進步獎

曾被授予“全國先進工作者”、“國家有突出貢獻中青年專家”、全國三八紅旗手”、“冶金系統全國勞動模範”、“鋼鐵研究總院愛院模範”、“清華大學良師益友”等稱号。


朱靜是我國分析電子顯微學領域的學術帶頭人,長期從事材料的顯微結構、缺陷、界面等的形成和演變及其與性能關系的研究,應用現代顯微分析技術在研制新材料和材料科學的基礎研究中做出創新性工作。主編和合作者共同撰寫了中國第一部分析電子顯微學專著《高空間分辨分析電子顯微學》和《納米材料和器件》。本世紀初她在中國本土率先開展了定量EMCD方法的研究及球差校正電子顯微學-亞埃尺度的材料表征技術和應用研究。她在闡明一些重要工程材料的顯微結構與性能關系、在用磁手性二色性譜定量測量材料納米區域磁結構參量、在一維/二維材料的制備和性能的原位研究、在原子尺度的多種序參量的協同測量和耦合研究、在發展電子顯微學和電子顯微學/計算科學結合等方面的工作水平,獲得了國内外學者的認可。在科技部組織領導和支持下,在清華大學建立了國家級電子顯微學中心-北京電子顯微鏡中心。2018年她獲得中國電子顯微學會首屆《終身成就獎》。


上世紀60年代末-80年代末,在“馬氏體時效鋼沉澱結構及強韌化原理”和“鈾分離器用馬氏體時效鋼研制”中,她主要采用電子顯微學方法确定了其中和Co-Mo交互作用相關的時效沉澱結構及相穩定性的演變、并提出和驗證了采用高彌散逆轉變奧氏體的強韌化作用、找出高溫緩冷後脆化的成因。據此确定的高钼低钛無硼合金化路線及熱處理制度在我國鈾分離機用鋼中實施成功。該項目獲1989冶金部科技進步一等獎,1992國家科技進步一等獎。


80年代初,她在美國用相幹電子波微衍射的實驗及原理,發現和确定了有序結構單個疇界及單個原子面缺陷的性質,發表的原始論文被作為該領域開拓性文獻引用。她在金屬間化合物研究中,發現了TiAl的室溫應力誘導相變;發現加硼富鎳的Ni3Al晶界附近存在無序區有利其塑性改善;并用電子晶體學方法實驗和分析闡明硼在Ni3Al和Co3Ti中引起的不同的電子結構及其原因。近期她研究組從原子尺度系統研究了航空發動機葉片用的加Re單晶鎳基高溫合金蠕變過程的結構演變,揭示了γ/γ’相界的多種凸起結構的形成、位錯組态和分類;揭示和提出了在穩态蠕變階段,Re元素偏聚如何和γ/γ’相界位錯的耦合作用,形成了Lomer–Cottrell core 結構,阻礙了位錯運動,延長了穩态蠕變階段;此工作被國際同行評價為清華朱靜研究組首先從原子尺度揭示了高溫合金蠕變過程的組織結構演變。


她研究組自制原位裝置,利用原位電子顯微學方法系統在國際上最早研究并測量了一維ZnO納米線的直徑尺寸和楊氏模量(彎曲和拉伸模量)之間的定量關系;提出了基于介觀力學的core-shell模型,考慮了納米材料體系的體效應、表面弛豫和應變梯度效應後,給出了一維納米線的應力-應變方程;并獲得了原子尺度的定量實驗結果的驗證。此工作2006年發表的文章單篇引用率達一千多次,至今仍然每年都有被引用。她和學生們在矽納米結構的制備及其應用研究做出了有影響力的工作。


1999年至今朱靜研究組開展了鐵電和多鐵材料的研究。①闡明了:弛豫鐵電體PMN (PbMgXNb1-XO3)中有序疇和納米極化疇的物理圖景、BST(BaTi(1-x)SnxO3)中納米弛豫極化微區的幾何和成分及成因、PMN和BST中的Mg和Sn不能和氧雜化的共性及它們對形成弛豫鐵電體和增強壓電性的貢獻。②準同型相界結構特征研究:基于實驗發現,提出和定義了準同型相界成分附近的PMN-PT單晶中的多層次疇結構。利用原位外電場實驗,發現了準同型相界成分附近的14% Sm:BFO中反鐵電相/順電相與鐵電相之間的可逆相變,結合基于Ginzburg-Landau-Devonshire理論的熱力學計算,解釋了準同型相界附近的雙電滞回線現象;提出了電場導緻相變的準同型相界的概念。③揭示了BaTiO3納米顆粒和薄膜的不同維度的鐵電特性尺寸效應,制作了BaTiO3納米顆粒的尺寸-溫度相圖,等。這些工作得到了國内外同行的認可,2009年被邀請在12th IMF and 18th IEEE-ISAF 會上做Plenary Lecture。


朱靜研究組提出了功能材料中的原子尺度多種序參量協同測量和耦合的基礎研究命題,并應用先進電子顯微學方法在多鐵和超導等材料中實現了原子尺度的點陣、電荷、軌道、自旋、拓樸序參量協同測量,揭示了各序參量之間的交互作用和它們對材料性能的影響。①通過調控LuFeO體系間隙氧原子點陣序參量和協同測量,發現主點陣序參量、電荷序參量、自旋序參量的與間隙氧原子點陣序參量交互作用後引起的變化,進而調控了材料的性能。②在h-YMnO3 單晶中發現了過去被認為不可能的對稱破缺,出現了非六瓣的疇結構,疇核心處有刃位錯,和鐵電的渦旋疇核心相互耦合,引入不均勻的應變場,導緻本征的六态疇結構轉變為其他序參量的渦旋疇結構。③通過控制氧分壓和選擇基厎,生長 h-YMnO3薄膜,調控并實現了在薄膜上形成與氧分壓相關的應變導緻的自組裝面内周期疇結構;獲得了與應變調制相關的磁狀态,鐵磁-反鐵磁共存、鐵磁-自旋玻璃态-反鐵磁共存。④研究者們此前對反鐵電材料結構的認識集中在介觀尺度,缺乏微觀層面的了解;她研究組基于原子尺度的實驗圖像,提出了約化反鐵電序參量概念,适用于以铌酸銀為代表的一系列複雜氧化物體系。⑤發展了高空間分辨定量測量磁結構方法,實現了元素磁矩、軌道/自旋磁矩之比的定量測量;實現了具有占位分辨、高空間分辨包括借助于色差校正的原子面分辨的磁結構方法;提出了In-plane EMCD的測量方法,可定量測量試樣的本征的磁結構。


2007-2012期間朱靜組織了鋼廠、車軸制造廠、大學、研究院所組成産學研小組研發了中國高速列車空心車軸,提出了并被用于實踐的中國高鐵列車合金鋼車軸路線。“高速列車車軸材料、熱處理及制造技術”獲4項中國發明專利,于2016年分别獲創新大賽特等獎和“發明創業獎-項目獎”金獎。多年來朱靜參與了中國科學院和中國工程院組織的多鐵材料、航空發動機材料、高鐵輪軸的國産化等咨詢項目。


朱靜長期從事材料科學和工程的基礎和應用基礎研究、教學和人才培養,培養的研究生中,多位獲全國百篇、北京市和清華大學優秀博士學位論文獎。她曾獲國家及部委級獎十項、何梁何利獎一項。發表學術論文300餘篇。她曾被授予全國先進工作者、全國三八紅旗手、國家有突出貢獻中青年專家、冶金系統勞動模範、冶金系統和清華大學優秀共産黨員、鋼鐵研究總院愛院模範、清華大學良師益友等稱号。被授予中共中央、國務院、中央軍委頒發“慶祝中華人民共和國成立70周年”紀念章。


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