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2008年钱临照奖获得者 彭练矛教授
2010-04-16
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彭练矛教授简历及学术成就:
彭练矛  性别:男    民族:汉    籍贯:湖南  出生年月日:1962年9月13日
1982年毕业于北京大学。1983年经CUSPEA计划赴美, 88年获博士学位。89年至英国牛津大学, 1990年被选为牛津大学Wolfson 学院Junior Research Fellow, 次年又被聘为Glasstone Research Fellow。94获首届国家杰出青年科学基金资助。96年入选中科院百人计划。1999年被北大聘为教育部首批“长江学者奖励计划”特聘教授,2000年当选为英国物理学会Fellow。
主要研究领域为电子显微学和纳米电子学。主要贡献包括发展完善了一般性的多次弹性和非弹性电子衍射理论,建立了高能电子衍射的张量理论, 各向异性晶体和离子晶体的衍射理论,成功地从实验数据实现了电子衍射的求逆过程;发现了亚纳米碳管结构和其热稳定性;确定了层状钛氧化物纳米管的螺旋结构,提出了非对称化学环境驱动层状金属氧化物向纳米管转化的模型;首次制备出了基于单壁碳纳米管的弹道电子型场效应晶体管,发展了无掺杂CMOS电路的制备技术,并在纳米尺度实现了CMOS器件与光电器件的集成。
发表论文200余篇,由牛津大学出版社出版专著 “High-Energy Electron Diffraction and Microscopy”。论文被他引1500余次,其中4篇第一或通讯作者论文单篇被引用超过100次。现任北大物理电子研究所所长,教育部纳米器件物理和化学重点实验室主任,国家重大科学研究计划《纳米研究》项目“基于一维纳米材料的新原理器件”项目首席科学家,4个国际著名的显微学、表面和纳米科学杂志编委,国际晶体学会电子衍射委员会委员,中国电子显微镜学会副理事长,中国仪器仪表学会纳米器件与系统技术分会副理事长。98年获香港求是科学与技术基金会“杰出青年学者奖(物理)”。2001年有关纳米碳管的工作被选入“纳米研究取得最新成果”,评为2000年中国基础科学研究十大新闻第一条。2004年获北京市科学技术一等奖。
彭练矛教授近三年五篇精选论文简介:
Grinding a Nanotube, by M.S. Wang, Q. Chen and L.-M. Peng, Adv. Mater. 20 (2008) 724 (highlighted in NanoWerk: http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=4853.php)
在透射电镜中首次对纳米材料场蒸发过程进行了近原子分辨的实时观测,并利用场蒸发现象首次实现了对纳米材料的原子精度的结构加工。相关研究结果被Adv. Mater.杂志审稿人评价为非常重要,被安排优先出版,在Advances in Advance中特别介绍。论文发表后NanoWerk发表长文专题介绍。
Cutting and sharpening carbon nanotubes using a carbon nanotube “nanoknife”, by X.L. Wei, Q. Chen, Y. Liu, and L.-M. Peng, Nanotechnology 18 (2007) 185503-1:5 (Highlighted in Nature Nanotechnology:
http://npg.nature.com/nnano/reshigh/2007/0407/full/nnano.2007.140.html;
发明了基于碳纳米管的“纳米刀”。利用这种“纳米刀”,能够对碳纳米管进行有效的定位切割、修饰和操纵,并已经运用于制备高分辨率的原子力显微镜探针和分析碳管机械性能。该结果被选为Nanotechnology杂志封面,文章发表在后很快获得了国际同行的关注,被Nature Nanotechnology和Small选为Research Highlights特别介绍,Nature China网站也对这项成果做了专门介绍。
Shaping a CNT and effects on its electrical and mechanical properties, by M.S. Wang, L.-M. Peng, J.Y. Wang and Q. Chen, Adv. Func. Mater. 16 (2006) 1462-1468
首次实现了碳纳米管结的原位加工和实时电学和力学性能测量,并证明了对于CVD生长的多壁碳纳米管来讲对其操作和加工并不影响其优异的电学和力学性能,这个结论为真正利用碳纳米管作为纳电子器件的互联材料奠定了基础。如左图所示,我们实现了对单根纳米管(线)进行裁剪,连接,原位构建出复杂的纳米管结构,并实时地对这些加工进行接近原子分辨的监控,对所构成的结构进行电学性能测量。采用这个技术我们将不同的多壁碳纳米管连接起来,证明了不同碳纳米管节点具有良好的电学和机械性能,对纳米管进行的加工不影响其优异的导电性能,为将来利用碳纳米管实现全碳纳电子电路打下了基础。该结果被选为Adv. Func. Mater.杂志封面。
Quantitative analysis of current-voltage characteristics of semiconducting nanowries: decoupling of contact effects, by Z.Y. Zhang, K. Yao, Y. Liu, C.H. Jin, X.L. Liang,  Q. Chen and L.-M. Peng, Adv. Func. Mater. 17 (2007) 2478-2489
基于半导体材料的有效质量和热场发射模型发展一种半导体纳米管、线材料电子输运的定量描述方法,成功地实现了半导体纳米材料的实验电压-电流曲线的全拟合,提出了分离纳米接触影响的方法,定量提取出了系列半导体纳米线的本征参数。基于这种方法编写了可在一般PC机上运行的专用软件PKUMSM,对一般的实验电压-电流曲线的定量分析只需几十秒至几分钟的时间,可以定量得到包括半导体纳米线的电阻率,载流子浓度,迁移率,两个电极的肖特基势垒高度等参数。目前国际上十余个相关研究组在使用所发展的程序。
Doping-free fabrication of carbon nanotube based ballistic CMOS devices and circuits, Z.Y. Zhang, X.L. Liang, S. Wang, K. Yao, Y.F. Hu, Y.Z. Zhu, Q. Chen, W.W. Zhou, Y. Li, Y.G. Yao, J. Zhang, and L.-M. Peng, Nano Letters  7(12) (2007) 3603-3607 (Highlighted in: SPIE newsroom: http://spie.org/x20204.xml?highlight=x2400)
在电子型碳纳米管场效应晶体管的制备方面取得了突破性的进展。通过采用金属钪(Sc)作为电极材料,实现了无阻地向单壁碳纳米管的导带注入电子,制备出了目前世界上综合指标最好的电子型碳纳米管场效应晶体管n-CNT FET。具体讲以下单元器件指标都达到了目前世界最好的水平:(1)开态电流大于0.62Go, 其中Go为单根单璧碳纳米管的理论极限量子电导;(2)开/关态电流比 Ion/Ioff > 109;(3)开态饱和电流大于20?A。结合由美国Standford大学H. J. Dai研究组发展的p型CNT FET制备技术,提出了基于碳纳米管的无掺杂的CMOS加工工艺流程,从而奠定了系统开发基于碳纳米管的逻辑运算器和集成电路的最重要的基础。
近3年(2006-2008)发表论文目录:(略)

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