在烟台大学物理与电子信息学院科技馆 1219 办公室里,从早上8点到晚上10点,九三学社社员、二级教授戴振宏一直在忙碌着,他或是埋首钻研热电材料的理论模拟与设计,或是与研究生围坐研讨课题难点,或是同合作学者交流前沿科研进展……。多年来,戴振宏扎根凝聚态物理、计算材料物理领域,用青春热血践行科研报国信念,凭笃行实干坚守立德树人初心,树立起了新时代高校科技工作者的良好形象。 
攻坚克难,勇闯热电材料理论研究国际前沿 戴振宏深耕计算凝聚态物理领域 26 载,领衔科研团队聚焦新能源材料模拟与结构设计,自主开展材料计算模拟核心算法开发;在热电功能材料研究中取得多项原创突破性成果,首创基于压缩感知晶格动力学的四声子散射与晶格热导率计算方法。累计主持、参与国家级、省部级科研课题 20 余项。科研成果先后获山东省自然科学二等奖(排名第 1)、山东省自然科学三等奖(排名第 2);山东省高校自然科学二等奖 3 项(其中 2 项排名第 1)、三等奖 2 项(其中 1 项排名第 1);参编由美国物理学会资助、美国科技出版社出版的英文专著 1 部。累计发表学术论文 230 余篇,其中 SCI、EI 收录论文 200 篇。他是享受国务院政府特殊津贴专家、山东省有突出贡献中青年专家,获山东省首届杰出青年科学基金资助,入选教育部新世纪优秀人才支持计划,科研实力跻身国际前沿水平。 作为一名具有极高科学素养的学者,戴振宏教授始终坚持围绕科技前沿、国家需求选择科研方向。他注意到,热电材料能够直接实现热能与电能的相互转化,无污染、可靠性高,是应对能源短缺、环境污染问题的重要前沿方向,高性能热电材料的设计研发一直是国际研究的热点与难点。但性能优异的热电材料大多属于强非谐性材料,如何实现高阶非谐性的模拟计算,长期以来困扰着全球科研工作者,也是制约新型热电材料挖掘的关键瓶颈。 戴振宏瞄准这一重大科学难题,带领课题组迎难而上,在国内率先将压缩感知技术、自洽声子技术引入研究,攻克关键技术壁垒,首次实现晶格三阶、四阶非谐效应对热导率影响的定量研究,在国际上率先实现了非谐电声耦合的计算,打通强非谐热电材料理论模拟的技术路径,为新型高性能热电材料的设计与筛选打开全新局面。 作为负责人,戴振宏承担山东省重大基础研究课题“低维纳米体系中电声耦合相关物性的基础理论研究”,国家自然科学基金面上项目“裂变产物对核材料热传导性能影响的理论研究”,联合中国科学院物理所合作主持国家自然科学基金面上项目 “量子等离激元的产生和衰变”,搭建起包含密度泛函理论、晶格动力学、高阶非谐声子、电声输运、机器学习、GPUMD 分子动力学在内的完备仿真计算体系。 戴振宏坚持面向科学前沿,高度重视基础研究与实际应用,在热电新能源方向、核材料热传导、低维纳米材料光电特性理论探索等方面取得多项代表性成果,获得国内外同行广泛引用与认可。他深耕非谐晶格动力学与材料热电性质领域,2018年,他领导的项目组在国际上首次发现了ZT值超过3.0的新型热电体Li3Sb,项目组这一基础性贡献,引领了该方向的发展,受到了国内外同行的重视。美国材料基因组计划首席科学家、加州大学伯克利分校的Anubhav Jain教授2019年在国际权威期刊《Nature》引用了这一发现,特别介绍了戴振宏课题组预测的这种当时性能优异的新型热电体,并做了星号标注。戴振宏课题组采用自己的研究方法设计了一种新型热电材料“钠铊锑”,理论上发现该材料的ZT值超过4.0,相关成果发表于《Nature》合作期刊《npj Computational Materials》,影响因子13.9。预测的该类材料的物理机制已经被美国加州大学和哈佛大学研究组验证,证实了课题组理论预测的科学性。紧接着,戴振宏团队完成锂钠铋热输运与热电性质系统研究,证实材料热稳定性优异,p型样品900K下ZT可达2.66,且成本低廉、具备大规模应用前景,成果发表于《Materials Today Physics》。高通量筛选获得XAgSe₂(X=Sc,Y)银基硫族候选热电材料,p型YAgSe₂在 900K 时 ZT 峰值高达3.7,为寻找高性能热电材料提供了全新候选体系,成果刊登在《Journal of Materials Chemistry A》。2020年以来,对Zintl相、钙钛矿、惠斯勒、方钴矿、菱方相、盐岩矿等结构半导体材料的热电性能进行了系统的研究,戴振宏以通讯作者身份在国际知名期刊上发表了学术论文共计92篇,申请受理了3项专利,其中约稿的综述性论文4篇、凝聚态物理TOP期刊36篇。这一系列原创性理论成果,为高性能热电材料的发掘、设计奠定了坚实的理论基础,在国际热电研究领域发出中国声音。
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