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金属磁性材料及物理研究团队

来源:必威BETWAY西汉姆联作者:责任编辑:审核:时间:2025-06-19点击:2145

一、团队概况

  针对国家战略部署及航空航天领域对金属材料的重大需求,本团队专注金属磁性材料、金属智能材料及超导材料的应用基础研究,聚焦材料的物理原理与功能性关系,致力揭示其中的新物理机制,发展面向三航领域的先进金属磁性材料、智能材料与超导材料。

  目前,团队的研究方向涵盖多个前沿领域。在磁致伸缩材料及器件方面,开发超高灵敏度、宽温度适应性的材料,满足航空航天高精度传感器和执行器需求;在金属相变科学基础及应用研究中,探究金属材料在不同条件下的相变行为,设计高强度、高韧性、耐高温的金属材料;针对极端条件服役的磁功能材料,开发可在宽温域环境下稳定工作的磁性材料;在铁基超导材料设计与性能调控方面,探索新型合成方法,优化超导性能,为航空航天高能物理装置、磁悬浮技术等提供材料支持。本团队紧密围绕国家战略需求,通过基础研究和技术创新,推动先进金属材料发展,助力我国航空航天事业实现跨越。



二、成员简介

   (一)团队骨干成员介绍

1、时阳光 教授 硕士生导师

      必威BETWAY西汉姆联教授、硕士生导师。2004-2009年获得南京大学博士学位,2009年至今在南航应用物理系工作。主要从事金属磁性功能材料和金属智能材料的研究工作,主持完成国家自然科学基金、装备预研等项目多项。在Applied Physics LettersJournal of Applied PhysicsScripta MaterialiaJournal of Alloys and CompoundsCrystal Growth & DesignIEEE Transactions on Magnetics等刊物上发表SCI收录论文50余篇, 授权国家发明专利多项,发表论文被引用千余次。

研究领域:金属磁性材料、磁致伸缩材料、磁相变材料


2、张广斌 实验师

      必威BETWAY西汉姆联实验师。20074月,于BETWA西汉姆联理学院获硕士学位。主要从事磁性材料及测试设备等方面的研究,在国际学术期刊上发表SCIEI等期刊发表论文14篇;申请获批软件著作权3项,授权国家发明专利两项。


研究领域:稀土巨磁致伸缩材料、磁性功能器件的软硬件开发


3、郑文根 讲师

      必威BETWAY西汉姆联讲师。2022年获得法国巴黎萨克雷大学物理学博士学位,2022-2024年在中国科学院高能物理研究所,散裂中子源科学中心从事博士后工作并获得中国博士后科学基金面上资助。2024年至今在BETWA西汉姆联物理系工作。长期从事铁基超导材料和磁性材料的研究。在Communications Physics,Physical Review B等期刊发表论文10余篇。 

研究领域:超导材料,磁性材料,中子衍射

二)学生情况

硕士生3


三、科研成果

一)主持的主要科研项目

1、磁各向异性传感器应力场响应特性的仿真分析 (课题经费:18万;起止时间:2022.08-2023.08

2、具有超大磁致*性应变新材料的研究 (项目编号:NAA19009; 课题经费:50万,装备预研项目 2019.01-2022-06

3 、铁基智能材料准同型相界的穆斯堡尔谱及磁弹机制研究 (项目编号:11475086 ;课题经费:98万元;起止时间:2015.01—2018.12)

4、镨基立方Laves相大块纳米晶的合成及超磁致伸缩效应的研究 (项目编号: 51001061;课题经费:20万元;起止时间:2011.01-2013.12)

5、新型择优取向轻稀土基磁致伸缩材料的高压合成及性能研究 (课题经费:10万元;起止时间:2014.01-2015.12

6、用于微致动器超灵敏致伸缩薄膜的研究 (课题经费:6万元;起止时间:2013.01-2014.12

7、锰基金属化合物的磁相变和磁制冷效应的研究 (课题经费:5万元;起止时间:2012.01-2013.12

二)本科生参与的科创项目及获奖情况

科研项目:

1、晶粒尺寸对磁致伸缩材料性能调控的影响

2、基于磁致伸缩材料的传感器设计

3、高Nd含量磁致伸缩材料的制备及性能研究

4、铁磁形状记忆合金的磁致应变研究

5ErNdFe的磁相图及磁致伸缩效应

6PrCoB的相变及室温磁致冷效应的研究

课题组本科生竞赛获奖:

120177月,全国大学生物理实验竞赛二等奖2项,三等奖1项。

220197月,全国大学生物理实验竞赛三等奖1项。

3202011月,全国大学生物理实验竞赛三等奖1项。

420208月,华东地区中国大学生物理学术竞赛一等奖1项。

5202010月,中国大学生物理学术竞赛一等奖1

620217-11月,全国大学生物理实验竞赛一等奖1项,二等奖1项,三等奖1项。


四、主要实验仪器

(一)合成与加工设备

1.真空熔炼/吸铸/熔体快淬炉(Vacuum Melting / Suction Casting / Melt-Spinning Furnace


可实现金属铸锭熔炼、吸铸制样及单轨甩带,用于制备合金铸锭、块体非晶及金属薄带。

2. 定向凝固炉Directional Solidification Furnace


利用特殊设计的保温炉和冷却系统形成热梯度,通过下拉机构来制备取向多晶或单晶合金

3.马弗炉(Muffle Furnace


可实现程序控温下的高温热处理,用于金属的热处理(如退火、淬火、回火)。

4. 真空封管机Vacuum Ampoule Sealer


主要用于实验室原材料样品真空(气氛)合成制备,真空度可达10-4pa。

5. 线切割机、镶嵌机、抛光机等Wire Electrical Discharge MachineMounting PressPolishing Machine


 

用于金属样品的精确切割;样品的树脂包埋固定;样品表面的磨抛处理等。

(二)物性测试设备

1.应变测量系统Strain Measurement System


 

实现应变信号的数字设定与高效益放大,用于材料在4-350K,0-3T 环境下的磁致应变测量。

2.振动样品磁强计(VSM)


可实现室温、最高1.5 T磁场下的振动样品测试,用于材料磁化曲线及磁滞回线的测量。

3.差示扫描量热仪(DSC)


可实现 -90  550 范围内的差示扫描量热法测量,用于材料的热性能分析。

4.物性测量系统(PPMS)


物性测量系统基于综合物性测量平台,可在5–340 K的宽温区范围内,叠加最高7 T的磁场环境,实现材料电阻、直流磁化率及交流磁化率的高精度测量,满足不同温磁场条件下的电磁特性表征需求。

5.公共实验平台(Shared Instrumentation Platform

可实现高低温XRD物相分析、SEM形貌观察及TEM微观结构表征,用于材料从晶体结构到形貌再到原子尺度的综合性能研究。


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