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智能材料设计研究组

成员介绍与学术团队概览

成员介绍

张刚

基本信息

张刚

张刚,北京理工大学长三角研究院(嘉兴)战略科学家,博士生导师,入选国家级领军人才计划,美国物理学会会士、英国物理学会会士。1998年及2002年分别于清华大学获学士及博士学位,先后在新加坡国立大学、斯坦福大学、北京大学等机构工作,回国前任新加坡科技局高级首席科学家。在热管理理论、技术和应用领域开展深入研究。共发表论文350余篇,H因子87,入选科睿唯安“全球高被引科学家”名单,入选斯坦福大学全球2%顶尖科学家“终身科学影响力”榜单,并担任多个国际知名期刊编委。

承担项目

1. A*STAR Aerospace Programme: Research and Development of Thermo-Electric Generator (TEG) Application & Model for Waste Heat Recovery in a Business Airplane, 2022–2024.

2. A*STAR-NTU-SUTD AI PARTNERSHIP GRANT: “AI Assisted Design of Topological Devices with Ultra-low Power Dissipation”, 2019–2020.

3. RIE2020 Advanced Manufacturing and Engineering (AME) Programmatic Grant, Work Package 4, 2018–2023.

4. A*STAR Pharos “Ubiquitous electronics: The case for semiconductor 2D materials” Programme: Modelling the growth, structures and properties of 2D materials, 2016–2020.

5. A*STAR Aerospace Programme: Efficient Design Techniques for Mitigation of Lightning Direct Effects on Composite Aircraft, 2016–2018.

6. Industrial Additive Manufacturing Programme: Selective Laser Sintering, 2014–2016, Singapore.

7. National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11274011), 2013–2016.

8. The Ministry of Science and Technology of China (973 Project, Grant No. 2011CB933001), 2011–2015.

9. 100-talent Program in Peking University, 2010–2013.

10. The Ministry of Education of China, 2011–2011.

11. The Ministry of Education of China (Grant No. 20110001120133), 2012–2014.

学术任职

1. 顾问委员会顾问,Nanoscale

2. 顾问委员会顾问,ES Energy & Environment

3. 顾问委员会顾问,Nanoscale Advances

4. 英国物理学会计算物理专业委员会委员(Committee Member, Computational Physics Group Committee, IOP, UK)

5. 副编辑,Journal of Electronic Materials

6. 技术委员会成员,IEDM, 2014

7. 副编辑,Frontiers in Physics

8. 客座编辑,Advanced Functional Materials

9. 客座编辑,Science China Physics, Mechanics & Astronomy

10. 客座编辑,Chinese Physics B

11. 客座编辑,Nanotechnology

教育经历

1. 2002年7月:清华大学高等研究中心,获理学博士学位

2. 1998年7月:清华大学物理系,获理学学士学位

工作经历

1. 2024.05–至今:北京理工大学长三角研究院(嘉兴)战略科学家,博士生导师

2. 2023.04–2024.05:新加坡高性能计算研究院,高级首席科学家

3. 2013.02–2023.03:新加坡高性能计算研究院,高级科学家,研究室主任

4. 2010.02–2013.02:北京大学信息科学技术学院,教授、博士生导师

5. 2006.12–2010.02:新加坡微电子研究院,研究科学家

6. 2005.01–2006.12:美国斯坦福大学化学工程系,博士后

7. 2002.11–2004.12:新加坡国立大学物理系,SMF博士后

研究领域

1. 纳米尺度热传导与温度调控

2. 纳米体系中的能量传输与转化

3. 纳米功能器件的理论模拟

4. 量子计算

5. 计算材料学

代表论著

1. 《纳米材料热传导》,段文晖,张刚,科学出版社,2017年。

2. Chenhan Liu*, Chao Wu, Yunshan Zhao*, Zuhuang Chen, Tian-Ling Ren, Yunfei Chen, Gang Zhang*, “Actively and reversibly controlling thermal conductivity in solid materials”, Physics Reports 1058, 1–32 (2024).

3. Zhongwei Zhang, Yulou Ouyang, Yuan Cheng, Jie Chen*, Nianbei Li*, Gang Zhang*, “Size-Dependent Phononic Thermal Transport in Low-dimensional Nanomaterials”, Physics Reports, 860, 1–26 (2020).

4. Xiaotian Wang, Zhenxiang Cheng*, Gang Zhang*, Hongkuan Yuan, Hong Chen* and Xiao-Lin Wang, “Spin-gapless semiconductors for future spintronics and electronics”, Physics Reports, 888, 1–57 (2020).

5. Gang Zhang, Yuan Cheng, Jyh-Pin Chou*, Ádám Gali*, “Material Platforms for Defect Qubits and Single Photon Emitters”, Applied Physics Reviews 7, 031308 (2020).

霍永隽

霍永隽

基本信息

霍永隽,材料学院,长聘副教授,博士生导师,担任材料加工工程系副系主任、极端环境高可靠封装材料教育部工程研究中心副主任,ICEPT国际电子封装技术会议互连技术专委主席。入选北京市科技新星,牵头入选“兴辽英才计划”科技创新团队,主持国家自然科学面上、青年基金项目等国家级项目6项,横向项目10余项。

长期致力于电子封装技术领域研究,发表高水平学术论文60余篇,包括Scripta Materialia等顶级期刊,以第一发明人获PCT国际专利1项、授权国家发明专利7项、软件著作权1项,申请国家发明专利20余项,出版“双一流”教材1本,学术专著1部。以第一指导教师,指导学生获得中国国际大学生创新大赛(2025)高教主赛道金奖、第十四届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛国家级金奖、2025年挑战杯首都大学生课外学术科技作品主赛道特等奖等省部级以上双创比赛奖项10余项。 Scripta Materialia 等高水平期刊发表学术论文40余篇,出版“双一流”教材1本、学术专著1部,授权PCT国际专利1项、国家发明专利2项,申请国家发明专利10余项,主持国家级项目3项、横向项目6项,指导学生获得国家级、省部级双创比赛奖项共计5项。

讲授课程

1. 电子封装结构与设计

2. 半导体物理

3. 电子器件组装综合训练

研究领域

1. 高密度低温固态互连技术

2. 宽禁带半导体封装技术

3. 先进封装材料技术

代表论著

1. X. Chen, L. Yang, Y. Zhang, D. Zhang, J. Song, J. Feng, X. Zhao, G. Zhang*, and Y. Huo*, “A Comprehensive Model for Spinodal Decomposition in Ag–Cu Alloys Based on Phase-Field Theory and In Situ TEM”, ACS Applied Materials & Interfaces, vol. 17, No. 38 pp. 54263-54281, 2025.

2. C. Cao, M. Yang, C. Liang, D. Zhang, X. Chen, X. Zhao, Chin C. Lee, and Y. Huo*, “A phase-field model of electrochemical migration for silver-based conductive adhesives”, Electrochimica Acta, 471(143388), 2023.

3. M. Yang, G. Li, Y. Gu*, J. Song, H. Li, X. Zhao, and Y. Huo*, “Liquid metal-based flexible and wearable thermoelectric cooling structure and cooling performance optimization”, Science China Materials, vol. 66, No. 10, pp. 1-11, 2023. (Journal Cover Paper)

4. M. Yang, Y. Liu, D. Zhang, C. Cao, X. Zhao, and Y. Huo*, “Size-Controlled Low-Melting-Point-Alloy Particle-Incorporated Transient Liquid-Phase Epoxy Composite Conductive Adhesive with High Performances”, ACS Applied Polymer Materials, 5(4), 2760-2773, 2023. (Journal Cover Paper)

5. R. Sheikhi, Y. Huo*, F. G. Shi, and C. C. Lee, “Low Temperature VECSEL-to-Diamond Heterogeneous Integration with Ag-In Spinodal Nanostructured Layer”, Scripta Materialia, 194(113628), 1-4, 2021.

安盟

安盟

基本信息

安盟,研究员,博士生导师,入选国家级青年人才,日本学术振兴会(JSPS)Fellowship、浙江省海外青年人才、陕西省青年科技新星等人才计划,主要研究领域为芯片材料与器件热管理、微纳尺度热物性表征和复合材料力-热性能跨尺度设计与机制分析等。

近年来主持国家自然科学基金面上项目、青年项目等科研课题10余项,在 Nature CommunicationsAdvanced MaterialsPNASNano Letters 等多个学术期刊青年编委及客座主编。国际知名期刊发表 SCI 论文100余篇,被引用4300余次,授权发明专利8项。担任国家自然科学基金、智利国家科技发展署等科研机构项目评审专家,多次担任国内外学术会议组委会主席及分会主席,并作特邀报告10余次、口头报告10余次。现任Nano Thermal 期刊副主编,Chinese Chemical Letters 等多个学术期刊青年编委及客座主编。

研究领域

1. 机器学习和人工智能驱动热器件和先进热功能材料的优化与设计

2. 微纳尺度热物性表征

3. 柔性多触觉能量转换器件开发与材料性能优化

4. 复合材料力-热性能跨尺度设计与机制分析

代表论著

1. Spatially regulated water-heat transport by fluidic diode membrane for efficient solar-powered desalination and electricity generation, Nature Communications, 16(1), 5050, 2025.

2. Reversible bipolar thermopower of ionic thermoelectric polymer composite for cyclic energy generation, Nature Communications, 14(1), 306, 2023.

3. Tailoring P-N conversion in all-solid-state polymer composites with a record ionic thermopower, Nature Communications, 13(1), 1-10, 2022.

4.Tilted crack-engineered photothermal membranes achieve attenuation-free solar evaporation and oil recovery from emulsions, Advanced Materials, 38(4), e15845, 2025.

5. Unlocking the trade-off between intrinsic and interfacial thermal transport of boron nitride nanosheets by surface functionalization for advanced thermal interface materials, Advanced Materials, 37(1), 2412137, 2025.

6. Heat conduction modulation in incommensurate twisted stacking of transition-metal dichalcogenide,Advanced Functional Materials, 2422761, 2025.

7. Anomalous thermal conductivity enhancement in twisted graphene/-BN bilayers revealed by neuroevolution potential driven atomistic simulations, Physical Review B, 113(3), 035426, 2026.

8. Molecularly engineered rigid ultra-micropore membranes for ultrahigh-power osmotic energy harvesting from high-temperature hypersaline brine, Advanced Materials, 37(29), 2505458, 2025.

9. Reconfiguring Zn deposition dynamics via epitaxial Zn2+ pathway in profiled viscose Rayon for long-cyclability Zinc-Ion batteries, Energy & Environmental Science, 18(1), 5457-5469, 2025.

10. 4D-printed dual-functional hydrogels breaking the trade-off between rapid kinetics and ultrahigh water uptake for atmospheric water harvesting, Advanced Materials, 38(10), e16698, 2026.

姜淼

姜淼

基本信息

姜淼,教授,国家级海外高层次青年人才。现任职北京理工大学博士生导师、极端环境高可靠封装材料教育部工程研究中心副主任, 担任国家级人才项目及国家自然科学基金评审专家、Chinese Physics B客座编辑、Adv. Mater. / Sci. Adv. 等高水平期刊审稿人等。 Nature ElectronicsNature CommunicationsAdvanced Functional MaterialsAdvanced Science 等高水平学术期刊。

长期从事电磁功能材料与器件领域的研究,先后承担或主持了国家级海外青年人才项目1项、科工局重大仪器专项项目1项、科技委XX高层次海外人才团队项目1项、国家自然科学基金项目2项、国家重点实验室开放基金等其他国家/省部级项目2项。具有材料学、物理电子学、电子工程交叉专业背景,在大数据高性能新型磁存储技术、电磁波吸收与屏蔽等领域取得重要研究成果。相关论文发表于Nature Electronics Nature CommunicationsAdvanced Materials等高水平学术期刊。指导多名学生获得北京市优秀毕业生、北京市优秀本科毕业设计(论文)等称号,被评为北京市本科毕业设计(论文)优秀指导老师。 XX 高层次海外人才团队项目。指导多名学生获得北京市优秀本科毕业设计(论文)、北京市优秀毕业生等称号,被评为北京市本科毕业设计(论文)优秀指导老师。

招生信息

团队每年拟招收 2–3 名研究生(硕士生、硕博连读生或博士生),鼓励具有学科交叉背景的学生报考,包括材料、物理、电子、信息等方向。在读期间根据研究进展情况,可获得出国学习交流机会。

博士申报优先考虑具有磁性材料制备、微纳器件加工、磁学电学测试或新型吸波材料设计与制备等相关经验的同学。欢迎有意愿共同开展有趣研究工作的同学联系与加入。

研究领域

电磁功能材料与器件、自旋电子学材料与器件、电磁波吸收与屏蔽等。

代表论著

1. M. Jiang*, H. Asahara, S. Sato, et al., Suppression of the field-like torque for efficient magnetization switching in a spin-orbit ferromagnet. Nature Electronics, 3, 751–756, 2020.

2. M. Jiang*, H. Asahara, S. Sato, et al., Efficient full spin-orbit torque switching in a single layer of a perpendicularly magnetized single-crystalline ferromagnet. Nature Communications, 10, 2590, 2019.

3. M. Jiang*, H. Asahara, S. Sato, et al., Electric field control of spin-orbit torque magnetization switching in a spin-orbit ferromagnet single layer. Advanced Science 10, 2301540, 2023.

4. M. Jiang*, X. Yang, S. Qu, et al., Field-free spin-orbit torque magnetization switching in a perpendicularly magnetized semiconductor (Ga,Mn)As single layer. ACS Appl. Mater. Interfaces 16, 23497–23504, 2024.

5. M. Jiang*, X. Yang, Y. Yu, et al., Micromagnetic simulations for magnetic-field-free magnetization switching by spin-orbit torque in a perpendicularly magnetized (Ga,Mn)As single layer. APL Materials 13, 041106, 2025.

6. Z. Han Z, Y. Huo, … , M. Jiang*, Unveiling the potential of spin–orbit torque in a magnetic single layer for advancing spintronics application. Applied Physics Reviews 13, 011305, 2026.

7. Z. Han Z, Y. Huo, … , M. Jiang*, Room-temperature spin-orbit torque in an epitaxial half-Heusler alloy NiMnSb single layer on an MgO (100) substrate. Physical Review Applied 24(6), 064010, 2025.

8. L. Li, M. Zhang, M. Jiang*, et al., High entropy ceramics for electromagnetic functional materials. Advanced Functional Materials, 35(10), 2416673, 2024.

9. X. Liu, L. Li, … , M. Jiang*, A lightweight Co1Ni0.5@ NC/SiCf filler with excellent low-frequency electromagnetic wave absorption and heat dissipation for electronic packaging. Chemical Engineering Journal 525(1), 170604, 2025.

10. Y. Li, J. Bai, … , M. Jiang*, Lightweight carbonyl iron powder-based yolk-shell architectures for integrated electromagnetic wave absorption and thermal protection. Carbon 246, 120959, 2025.

杜春保

杜春保

副教授。西北工业大学化学专业博士,主要从事热管理、微纳米材料控制合成、软物质界面调控与多相体系热输运研究。主持国家、省部级以及企业等课题6项,发表学术论文50余篇;主编出版中英文专著2部,撰写英文专著1章,授权专利2项。

陈文涛

陈文涛

北京理工大学长三角研究院(嘉兴)学术人才,浙江省“省级引才计划”青年人才,担任中国微米纳米技术学会微纳米系统热管理分会总干事。长期从事极端近场声子热输运与微纳尺度固液界面传热机制研究,相关成果以第一作者、共同一作发表在Science NanoscaleInternational Journal of Heat and Mass Transfer等国际高水平期刊。曾获日本传热学会“优秀发表与研究奖”,第三届世界材料大会“高水平学术报告与特邀青年人才学术报告奖”。主持完成日本学术振兴会(JSPS)青年基金项目与日本国立科学技术振兴机构(JST)樱花科技国际交流项目。

研究领域

1. 极端近场条件下跨范德华间隙热输运研究

2. 微纳尺度固液界面热输运机制研究

3. 分子间能量输运与界面热调控研究

4. 电场调控下纳米尺度界面热输运研究