陈龙庆

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  陈龙庆,1962年12月出生,1982年毕业于浙江大学材料科学与工程系,获学士学位。1983年赴美,1985年于纽约州立大学石溪分校获硕士学位,1990年于麻省理工学院材料科学与工程系获博士学位,1990至1992年在美国Rutgers大学做博士后研究。1992年到宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系任教,先后任助理教授、副教授、教授(2002)。并在该系担任过副系主任(2000-2002),主管研究生工作。
  陈龙庆教授的主要研究方向是发展先进工程材料中预测微结构演化的相场方法和多尺度计算模型。他对各种相变动力学问题及材料处理过程(包括晶粒生长、共格沉淀、铁电畴的形成、晶粒粗化、薄膜中畴结构的演化、有结构缺陷存在时的相变、强弹性不均匀体系中微观组织的演化、磁畴结构及铁磁性马氏体相变等)创立了一系列新奇的相场模型及多尺度计算模型。
  陈龙庆的研究组建立了第一个基于相场方法的晶粒生长模型。利用这一模型,陈龙庆及合作者研究了晶粒生长的动力学及晶粒生长的拓扑学等。基于计算机模拟,他们展示了晶粒生长中的相关性是关键因素并由此揭示了解析晶粒生长模型的一个长期存在的缺陷。许多其他的研究组现在正利用这一模型研究各种体系中的晶粒生长动力学。陈龙庆研究组还将他们的模型推广到了多相体系,例如,将晶粒长大及奥斯瓦尔德熟化用统一模型进行研究。利用多相晶粒生长模型,他们在国际上第一次能够对具有高熟化相百分比的两相体系中的奥斯瓦尔德熟化过程进行系统的研究。这成为了美国国家自然科学基金会资助的世界材料网项目以及计算材料设计中心的两个项目的基础。陈龙庆研究组还是单晶材料及有基底限制的薄膜中铁电畴的相场方法模拟的开创者。它们可被用来定量地预测铁电相变温度及电畴结构随基底的晶格常数及薄膜取向的依赖关系。与实验科学家合作,这些模型已被用于对分子束外延以及脉冲激光沉积提供指导,并获得了令人惊讶的性质。他们与宾夕法尼亚州立大学Schlom研究组及其他合作者的合作产生了一项新发现:基底约束可导致SrTiO3薄膜的室温铁电性,这种材料在不存在基底约束应力的情况下在室温是非铁电的。模拟发现,基底约束戏剧性地改变了体系的相图,甚至导致新相的生成。
  搞清矫顽场(使净极化强度为零的外电场大小)的影响因素,是铁电学中的一个长期问题。陈龙庆研究组近期关于铁电畴转换特性的系列工作,已使在实验中观察到的矫顽场往往比以前理论所预言的要小很多这一现象的根本原因见到曙光。该研究组的理论预言还对他在加利福尼亚大学 Berkeley分校的实验合作者提供了指导,帮助他们理解了畴的稳定因素,并大大地改善了应用于存储元件的BiFeO3材料中畴的稳定性。
  他们还将在铁电薄膜方面的工作拓展到了多铁体系,这涉及非常令人感兴趣的两种或两种以上铁性相转变之间的耦合,这些材料在制作新的记忆元件方面具有潜在的应用前景。
  陈龙庆和他的合作者提出了多个多尺度计算模型,将第一性原理、CALPHAD数据库以及微观结构演化的相场模拟结合起来,构建应用于合金设计的科学与工程计算工具。例如,他们展示了三种最新水平的技术应如何结合来建立原子尺度与微观组织结构之间的桥梁:(1)第一原理计算,(2)混合空间团簇近似,(3)扩散界面相场模型。最近,他们提出了一个方法,它使人们可以直接从第一原理计算来预言共格析出相的形貌。这涉及第一原理计算、混合空间团簇及Monte-Carlo模拟。不需要任何事先假设,他们预言了Al-Cu合金中由应变导制的长程相互作用所控制的一般析出形貌。Ni-Al二元合金γ析出相的粗化动力学则由三维相场模型及CALPHAD近似来研究。这种综合性模型能够定量的预言形貌演化,平均析出物尺寸,以及尺寸分布随时间及成分的变化。这些多尺度概念是一个美国航天局和一个自然科学基金重大予研究项目的主要思想。获奖及荣誉:
  美国海军研究局,青年研究人才奖,1995
  美国国家自然科学基金委员会,特殊创新研究奖,1999
  威尔逊杰出研究奖,宾夕法尼亚州立大学地矿学院,2000
  杰伊克研究奖,宾夕法尼亚州立大学地矿学院,2001
  教师学者奖章,宾夕法尼亚州立大学,2003
  国家杰出青年基金,中国国家自然科学基金委员会,2004
  力学著名讲座,香港理论及应用力学学会,2005
  Guggenheim学者,Guggenheim基金会,2005
  简东浦学者,由英国及英联邦国家科学院皇家学会颁发,2006
  材料研究银奖,美国材料信息学会,2006
  美国物理学会会士,2008
  D. B. Robinson杰出讲座,加拿大Alberta大学,2010

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