曾桥石

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曾桥石博士是“上海高压科学技术先进研究中心(HPSTAR)”的一名特聘研究员。2015年由“第十一批国家青年千人计划” 从美国卡内基研究院全职引进回国工作。非晶玻璃态物质及其相关问题被诺贝尔物理奖获得者——美国P.W. Anderson教授认为是“目前凝聚态科学领域最重要最深却没有被解决的世纪难题”。曾桥石研究员的研究方向瞄准非晶态领域的前沿挑战,致力于理解非晶态物质的结构、性质、结构和性质的关联以及新材料的合成。他在专门针对非晶态材料的原位高压同步辐射技术的发展和应用方面具有丰富的经验(包括x射线衍射、成像和光谱技术等)。近年来取得了一系列重要创新成果。已经在国际权威期刊发表论文28篇,其中包括2篇Science论文,2篇PNAS论文,4篇PRL论文,1篇Nature Communications论文,1篇Advanced Energy Materials论文。并长期担任Nature Communications,PRL,JACS,PRB,Scientific Reports等权威期刊审稿人。

曾桥石博士于2005年在浙江大学材料科学与工程专业获得工学学士学位;于2010年在浙江大学材料科学与工程专业获得工学博士学位;并于2012年获“全国百篇优秀博士论文奖”。2011年至2014年在美国斯坦福大学从事博士后研究;2014年至2015年在美国卡内基研究院位于阿贡国家实验室的高压协作组织(HPSynC)担任研究员。


金属玻璃是目前金属材料研究的一个热点和国际前沿。05 年开始博士阶段 的研究,我的工作就主要集中在"金属玻璃的开发和其结构、相变研究"的课题 上。经过不懈的努力,取得了成功开发一种新型稀土镧铈基大块金属玻璃材料; 在国际上第一次发现大块金属玻璃材料中压力诱导非晶多形态相变并且解释了 其发生的机理;在国际上第一次在常温下合成"非休谟-饶塞里"铈铝固溶体合金; 在国际上第一次在常温下发现了压力诱导的金属玻璃单晶晶化现象等成果,在 国际顶尖杂志《美国科学院院刊》(影响因子:9.6)上以第一作者身份连续发表 两篇论文,在《物理评论快报》(影响因子:7.1)以第一作者身份发表一篇论文。 开创了一个常温下压力诱导金属玻璃非晶多形态相变和新材料合成研究的新领 域。
具体如下:
(1)2005 年2 月到2005 年6 月,在本科毕业论文的研究工作中,研制开发 出直径达到 10mm 以上的新型"同类元素取代型镧铈(LaCe)基大块稀土金属玻璃", 该体系在保证玻璃形成能力基本不变的情况下,实现了金属玻璃的力学和电学 等物理性质的连续可调,具有良好的应用前景,引起国内外同行的广泛关注和 兴趣。论文发表到美国金属材料科学知名期刊Intermetallics 上 (Intermetallics15,753,2007)。
(2)2005 年底到2006 年底,我在自己开发的LaCe 基大块金属玻璃中"第一 次在大块金属玻璃合金体系中观察到非晶多形态相变的现象",研究成果于 2007 年10 月以我作为第一作者发表在国际顶尖杂志美国科学院院刊PNAS 上 (PNAS,104,13565(2007)影响因子:9.6),这也成为建国后浙江大学作为第一单 位在该杂志发表的第一篇文章。该成果对于玻璃结构的认识和以后对金属玻璃 的应用具有重要的意义。世界著名科学家加拿大萨斯喀彻温大学JohnTse 教授 对此高度评价。他说:"这是第一次在无序合金物质体系中观察到非晶多形态相 变的现象。这项科研成果是非常令人鼓舞的,它必将引导更多的理论和实验工 作者开展科学研究,进一步加深我们对无序物质中非晶多形态相变机理的理解"。 而且世界著名材料评论期刊《MaterialsToday》October2007,10,page10 报道 该成果"….研究压力诱导非晶-非晶相变课题具有及大的兴趣….".美国阿贡国 家实验室的新闻(ArgonneNews10,2007)也在十月进行了报道,并且把这项科研 成果录用为2007 年科研成果年鉴封面,还有科技部的中国科技通讯、国家自然 科学基金委等大量国内媒体也分别报道了该科研成果。并且入选中国稀土信息 中心和全国稀土信息网等评选的"2007 年中国金属稀土行业十大科技新闻"。通 过深入的研究,后来又第一次直接从实验上证明了含Ce 金属玻璃中非晶多形态 相变的4f 电子非局域化转变机理。而且,这种电子性质的非晶多形态相变和传 统玻璃物质中在压力下由于配位数增加而导致的结构重排调整的非晶多形态相 变完全不同,展示了一种独特的新型的非晶多形态相变机理,拓展了无序体系 中非晶多形态相变的研究。该成果也以我作为第一作者发表在物理学顶尖杂志 《物理评论快报》上(Phys.Rev.Lett.,104,105702(2010)影响因子:7.1)。并且 得到了《ScienceDaily》等科技新闻杂志的报道。
(3)2007 年到2009 年我由国家公派留美科研学习期间,在室温高压下"第 一次发现了有序金属间化合物到无序固溶体合金的转变,并且因此合成了常温 常压条件下稳定的"非休谟-饶塞里"铈铝固溶体合金"。该成果利用高压技术在 两种不相似元素铈铝之间合成了一种新型的取代型固溶体合金,开创了一种新 的材料合成技术,并且有望为金属间化合物的脆性问题提供解决途径,扩展了 人们对金属材料的认识。也将促进我国稀土合金材料的开发利用。该成果也以 我作为第一作者再次发表在美国科学院院刊PNAS(PNAS,106,13565,2009)上。 同时这项工作成为了PNAS 期刊当月首页科学亮点。发表后,立即受到包括美国 材料研究学会《Materials360(R)》(February2009,Issue2)和《ScienceDaily》 (Feb.27,2009),德国的《Chemie》(Mar3,2009)等在内的几十家世界著名科技 评论杂志作为科技研究亮点进行了大量报道。随后国内科学网等科技媒体也大 量报道了该科研成果。
(4)2008 年,在简单的铈铝二元金属玻璃体系中,我还"第一次发现了常温 下压力诱导的金属玻璃单晶晶化现象",该成果展示了一个奇特的纯压力诱导晶 化现象,而且产物为单晶形态的铈铝固溶体,该成果将有望揭示非晶态微观结 构和其同成分晶体物质结构之间的联系,加深对'非晶结构'等基本问题的认识。 同时其单晶特性也预示了一种以亚稳的金属玻璃作为先驱体,生长单晶的新方 法。而对其中起关键作用的铈的特殊4f 电子性质的揭示,将促进对我国丰富稀 土资源的研究、开发和利用。该成果正在整理中,准备投往国际顶尖杂志。又 将可能成为金属玻璃、材料合成、稀土研究领域的一个开创性的重要成果。

获奖情况:
2002-2003 年获浙江大学三等奖学金,校三好学生;2003-2004 年 获浙江大学一等奖学金,校三好学生;2005 年获得浙江大学优秀本科毕业生;由 于开发"LaCe 基金属玻璃"的成果,获得了浙江大学"优秀本科毕业论文"。 2006-2007 年获浙江大学三和一等奖学金;富的一等奖学金;浙江大学三好研究 生。2009 年获得浙江大学"百优博士奖学金"资助。2009 年7 月受邀在国际晶体 学联合会(IUCr)的第八届"高压下先进晶体学国际学术会议"上作口头报告,并 且以"铈铝固溶体合金"的论文获得"年轻学者杰出墙报奖"。2008-2009 年获浙 江大学潍柴动力一等奖学金;浙江大学三好研究生;浙江大学研究生一等荣誉。 2009 年获得第六届中国青少年科技创新奖。2010 年获浙江大学优秀研究生毕业 生。

已经发表的代表性论 文:
1.Q.S.Zeng,J.Z.Jiangetal.Phys.Rev.Lett.104,105702(2010)
2.Q.S.Zeng, J.Z.Jiangetal.,PNAS104,13565(2007)
3.Q.S.Zeng,WendyLMao,J.Z.Jiangetal. ,PNAS106,13565(2009)
4.Q.S.Zeng,J.Z.Jiangetal.,Intermetallics15,753(20 07)

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