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一级学科国家重点学科--材料科学与工程

时间:2015-11-17 12:45来源:未知 作者:许文 编辑:许文点击:
    山东大学材料科学与工程学科是一级学科国家重点学科,包括材料学、材料物理与化学和材料加工工程三个二级学科,拥有晶体材料国家重点实验室、教育部军工实验室和教育部KDP中心。一直以来,山东大学极其重视材料科学与工程学科的建设和发展,将其定位学校优先发展方向,在建设资金投入、先进仪器购置、人才培养与引进等方面作为“重中之重”加以支持,极大地改善了教学和科研条件,在人才队伍建设、科研平台建设和创新性科学研究方面取得了重要进展,学科整体实力达到了国际一流水平,并在国内外同类学科中形成了较大学术影响,截止到2012年12月份山东大学材料科学ESI排名为82位。
 
人才队伍建设:
    师资队伍的建设是学科建设的关键所在,晶体材料国家重点实验室一直重视人才与队伍的建设。目前,晶体材料国家重点实验室拥有国家自然科学基金委创新群体一个,并于2010年通过了基金委的一期评审,顺利进入二期。在高水平科研人才队伍的培养方面,拥有长江学者特聘教授2人,泰山学者1名,杰出青年学者2人,新增教育部新世纪人才3人,并引进了一批高水平的学术人才,初步形成了高水平的学术研究梯队,为学科发展奠定了基础。
 
人才培养:
    稳定研究生培养规模,提高了研究生的培养质量,适当扩大了研究生培养规模,特别注重人才培养质量,向社会输送更多高素质和富有创新能力的高层次专业技术人才。近五年,1人获得全国百篇优秀博士论文提名,4人获得山东省优秀博士论文奖励。
 
条件建设:
    在加强晶体材料国家重点实验室研究力量的基础上,近期新建了教育部材料和器件竣工实验室和教育部KDP晶体研究中心,这些平台的建立和强化,建立和拓宽了山东大学材料科学的研究领域,促进了学科间的交叉与协作,构筑了有利于完成国家重大研究工程项目的平台条件。同时,也为山东大学在军工方面承担大型军工类课题提供了基础。
 
科学研究成果:
    在科学研究方面,注重原始性创新和集成创新,紧紧围绕“神光工程”、“高功率微波器件和白光照明工程”、“强激光武器工程”这三大工程所需要的关键晶体材料,重点在材料制备、加工技术和表征等方面取得了突破性新进展,为国家重大工程提供了关键的材料和器件。同时又立足于本领域科学研究的国际前沿,重点提升科学研究的整体竞争力,在高水平研究论文上有突破,近五年发表SCI论文1700余篇,且论文影响因子及引用率明显提高;山东大学材料学科的排名为82位。目前科研经费达到9000万~1亿元/年,4年来共获得2项国家级奖励,3项省部级奖励。
 
标志性成果:
(1)晶体材料创新群体
“具有重大应用前景的功能晶体材料”创新研究群体在几种具有重大应用前景单晶材料的研制方面取得了突破性进展。同时,我们在国内率先开展了红外非线性光学晶体LiInS2系列晶体的研究,研制了三代Bridgman晶体生长设备,获得了厘米级高完整性LiInS2晶体。在激光晶体研制方面,拓展了钒酸盐激光晶体的体系,研究了多种新型晶体,并实现了多种新波长激光输出,使数种晶体实现了产业化。另外,我们在全固态超快激光、大功率深紫外激光器件、人眼安全波长及中红外波段激光器件的研究方面也取得了重要进展。此外,顺应材料科学向低维化、集成化的发展趋势,本创新研究群体在纳米材料、有机光电材料等方面也开展了积极的探索研究。
(2)3英寸4H-SiC衬底的研究与转化
第三代半导体材料4H-SiC具有优良的物理性质,被认为是制备高频大功率电子器件的最佳材料之一,同时也是制备高功率GaN基发光二极管的理想衬底。山东大学在国家项目的支持下,以长江学者和杰青获得者徐现刚博士为负责人的课题组经过刻苦攻关,3英寸半绝缘4H-SiC单晶生长及加工技术的多项难点被逐一克服。得到了高质量的4H-SiC单晶。各项参数显示了山东大学的3英寸半绝缘4H-SiC单晶具有良好的结晶性、均匀的半绝缘特性。国产SiC衬底材料的进展大大促进了大功率电子器件的研制和半导体照明工程的发展。
(3)盐厂卤水除硫技术
针对山东省东方制盐总公司山东东岳制盐厂卤水中硫化氢超标的具体情况,结合我们在能源和环境材料方面的应用基础研究成果,通过一年多的探索,开发了超级氧化技术,于2011年6-8月在东岳制盐厂进行了实际生产过程的实时实验,现场对处理后卤水含硫指标、食盐产品指标进行监控。国家食盐质量检查部门对成品盐进行现场检测,检测结果证实食盐中完全未检出硫化物,经进一步核准,为该企业重新发放食盐生产许可。该技术通过不断优化,现已作为正常生产的关键工序应用。通过半年的应用,产品质量稳定,为企业解决了关键技术难题,较大幅度的提高了企业效益。
(4)高品质铌酸锂系列晶体生长、后处理技术研究与开发
利用具有自主知识产权的近化学计量比铌酸锂生长新技术,通过计算机模拟生长过程改进温场设计和生长条件,解决了近化学计量比铌酸锂晶体生长的关键技术,实现了2.5英寸近化学计量比铌酸锂晶体的批量生产。本项目在晶体生长工艺和生长设备及晶体后加工方面,实现了一系列重要的技术突破,提高了我国晶体生长与加工水平,为我国激光、电光及高频滤波器的研发和生产提供了关键材料,创造了巨大的经济价值,促进了我国激光技术和激光显示技术的发展及军用通讯技术的发展,为国民经济发展和国防建设作出了重要贡献。
(5)系列钒酸盐晶体生长和激光应用基础研究
解决了钒酸盐系列晶体生长中的开裂、闪射、小角度晶界、色心、螺旋工艺和科学难题,拓展了钒酸盐激光晶体的种类,取得了一系列有创新意义、领先的研究成果,很多研究成果为国际上首次实现或当时的最高数值。有关的研究共发表SCI收录论文100余篇,引用超过1500次,他引超过1000次,获得国家发明专利2项。有关钒酸盐激光晶体的研究成果获得2008年度教育部自然科学一等奖。

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