智能材料设计研究组

代表性论文

[1] 段文晖，张刚. 纳米材料热传导 科学出版社 2017
[2] 张刚，段文晖, 纳米材料热传导中的新奇物理效应, 《物理》, 49(10), 668-678 (2020).
[3] Size-Dependent Phononic Thermal Transport in Low-dimensional Nanomaterials, Physics Reports, 860, 1–26 (2020).
[4] Anomalous strain effect on the thermal conductivity of low-buckled two-dimensional silicene, National Science Review, 8(9), nwaa220.
[5] Phononic Weyl pair, phononic Weyl complex, phononic real Chern insulator state, and phononic corner modes in 2D Kekulé-order graphene, Applied Physics Reviews, 10, 031416 (2023).

2. 多物理场耦合下的动态可逆热调控

可逆动态热调控在集成电路热管理、新能源产业、航空航天等领域具有广泛的应用前景。本团队系统研究了铁电材料、铁磁材料、纳米材料与纳米结构、聚合物以及相变材料等多种不同类型固体材料热开关的作用机制与性能表现，探讨了多种控制方法及提升热开关性能的潜在机制。

[1] Actively and reversibly controlling thermal conductivity in solid materials, Physics Reports 1058, 1–32 (2024).
[2] Spin-gapless semiconductors for future spintronics and electronics, Physics Reports, 888, 1–57 (2020).
[3] Giant Thermal Switching in Ferromagnetic VSe2 with Programmable Switching Temperature, Nanoscale Horizons, 8, 202–210 (2023).
[4] Manipulating interfacial thermal conduction of 2D Janus heterostructure via a thermo-mechanical coupling, Advanced Functional Materials, 32(18), 2110846 (2022).
[5] Thermo-mechanical correlation in two-dimensional materials, Nanoscale, 13, 1425 (2021).

3. 人工智能加速的材料设计研发

热电材料为余热回收和制冷提供了重要的固态解决方案。过去几十年中，提升热电材料性能始终是该领域的核心问题，而这一过程通常需要对多种相互关联的物理参数进行协同优化。近年来，本团队将人工智能技术应用于热电材料体系，通过优化多个体系的关键物理参数，实现热电转换效率的提升。

2022年，本团队发起并主办“智能材料设计国际会议”，以人工智能深度学习预测新材料与材料性质为主题，目前已成功举办三届系列会议，邀请海内外数百位专家学者参与交流，持续推动该前沿交叉领域的国际学术合作与发展。

[1] Machine Learning Approaches for Thermoelectric Materials Research, Advanced Functional Materials 30, 1906041 (2020).
[2] Material Platforms for Defect Qubits and Single Photon Emitters, Applied Physics Reviews 7, 031308 (2020).
[3] Artificial Intelligence for Materials Science, Tian Wang, Yuan Cheng, Gang Zhang, Springer, 2021.

专利与知识产权

[1] 一种可用于低温固态互连技术的表面态纳米氧化银的制备方法, ZL 2022 1 0806826.1 （发明专利）
[2] 一种铜/银基固溶体复合凸点的互连方法及互连结构，ZL 2024 1 1188988.9 （发明专利）
[3] 一种基于超声激光耦合作用机制的微连接系统，：ZL 2024 1 1536676.2 （发明专利）