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专家信息 科学研究 论文专著 荣誉奖励 媒体报道

专家信息:


刘飞,男,现任中山大学物理科学与工程技术学院副教授。现在光电材料与技术国家重点实验室,显示材料与技术广东省重点实验室工作。

教育及工作经历:

1995年9月考入吉林大学材料科学与工程专业。

1999年7月获得本科学位。

1999年9月考入吉林大学材料科学学院攻读材料物理与化学专业。

2002年7月获得工学硕士学位。

2002年9月考入中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室。

2005年9月获得理学博士学位。

2005年9月至今 中山大学理工学院显示材料与技术国家重点实验室。

教学情况:

主讲课程:

承担《现代半导体器件》、《敏感元器件及应用》、《普通物理学》等本科课程,并承担《现代电子薄膜材料与技术》研究生课程一门。

培养学生情况:

已指导毕业硕士研究生一名,现有在读硕士研究生三名。

科学研究:


研究方向:

凝聚态物理/新型低功函数纳米冷阴极材料的研制、表面特性及场发射特性研究。

承担的科研情况:

主持国家自然基金委——广东省联合基金重点基金一项、国家自然科学基金青年基金一项、教育部博士点新教师基金一项,并且参与了多项国家“973”和“863”项目。

1.刘飞,排名第一,国家自然基金青年基金,2009.1-2011.12,AlN一维冷阴极纳米结构的低温可控制备、掺杂与场发射特性研究,项目号50802117。

2.刘飞,排名第一,高等学校博士学科点专项科研基金新教师基金,2008.1-2010.12,单晶硼纳米材料薄膜的表面结构与场发射特性研究,项目号 20070558063。

3.刘飞,排名第一,中山大学青年教师科研启动基金,2007.1-2008.12,新型一维纳米材料的制备、表征与物性研究,项目号为2006-3000-1131149。

4.刘飞,排名第二(为广东省方面负责人),国家自然基金委-广东省联合基金重点项目,2008.1-2011.12,新型无机纳米材料:硼一维纳米材料的合成、机理与场发射性能研究,项目号:U0734003。

5.刘飞,排名第二,国家自然基金青年基金,2007.1-2007.12,单纳米冷阴极电子源阵列的研究,项目号:60601019。

6.刘飞,排名第一,高等学校基本科研业务费中山大学青年教师培育项目,2010.1-2012.12,新型硼纳米管薄膜的图案化制备工艺、掺杂工艺及其物性研究,项目号:09lgpy28。

资料更新中……

论文专著:


共发表了学术论文(SCI、EI和ISTP收录)二十余篇。

发表论文:

1 F. Liu, P.J. Cao, H. J. Gao et al., Novel Nanopyramids of Magnetite Arrays,Adv. Mater. 17, 1893 (2005).

2 Fei Liu, J. F. Tian, H. J. Gao, N. S. Xu et al., Fabrication of Vertically Aligned Single Crystalline Boron Nanowire Arrays and Investigation on Their Field Emission Behaviors, Adv. Mater., 20, (2609)2008.

3 F. Liu, Z. J. Su, N. S. Xu et al,Contact Mode between Nanowire and Substrate may Strongly Affect the Electrical Transport and Field Emission Performance of Individual Boron Nanowire, Adv. Func. Mater.,in press, 2010.

4 F. Liu, C. M. Shen, H.J. Gao, N. S. Xu et al,, Metal-like Single Crystalline Boron Nanotubes and Their Electric Transport and Field Emission Properties, J. Mater. Chem. 20 (2010) 2197.

5 F. Liu, Z. J. Su, W. J. Liang, N. S. Xu et al.,Controlled Growth and Field Emission of Vertically-aligned AlN Nanostructure Arrays in Different Morphologies, Chin. Phys. B 18 (2009) 2016.

6 F. Liu, P. J. Cao, H. R. Zhang, H. J. Gao et al., Controlled Self-assembled Nano-aeroplanes, Nanocombs, and Tetrapod-like Networks in Zinc Oxide, Nanotechnology 15, 949 (2004).

7 F. Liu, W. J. Liang, Z. J. Su, N. S. Xu et al., Fabrication and field emission properties of boron nanowire bundles, Ultramicroscopy, in press, 2009.

8 F. Liu, H. J. Gao et al., Well Aligned ZnO Nanorod and Nanowire Arrays without Catalysts,J. Crystal Growth 274, 12 (2005).

9 F. Liu, W. X. Yue et al., Study on the Microstructure of BaTiO3/SrTiO3 Superlattice, 《材料科学与工艺》 3, 322 (2001).

10 Fei Liu, J. F. Tian, N. S. Xu et al, Fabrication of novel magnetite nano-pyramid field electron emitters, 19th International Vacuum Nanoelectronics Conference, 367, 2006, Guilin, China.

11 Fei Liu, J. B. Liu, N. S. Xu et al, Fabrication of aligned CNT bundle emitters in different density field electron emitters, 20th International Vacuum Nanoelectronics Conference, 239, 2007, Chicago, USA.

12 F. Liu, L. Li, N. S. Xu et al, Controlled-Growth Technique for Patterned W18O49 Nanorod Arrays in Large Scale and Their Field Emission Behaviors, Digest of Technical Papers of The 11th Asian Symposium on Information Display, Page 51, 2009.

13 Jifa Tian, Fei Liu, H. J. Gao et al.,A New Route to Single Crystal Vanadium Dioxide Nanoflakes via Thermal Reduction, J. Mater. Research, 22, 7, (2007).

14 Lihong Liang, Fei Liu, H. J. Gao et al.,Nucleation and Reshaping Thermodynamics of Ni as Catalyst of Carbon Nanotubes, Phys. Rev. B, 72, 035253, (2005).

15 Z. L. Li, F. Liu, N. S. Xu et al., Improving field-emission uniformity of large-area W18O49 nanowire films by electrical treatment, J. Vac. Sci & Technol. B, 27 (2009) 2420.

16 Z. L. Li, F. Liu, N. S. Xu et al, A study of control growth of three-dimensional nanowire networks of tungsten oxides: formation of aligned nanowires from hybrid structures to 3D networks, J. Cryst. Growth 312 (2010) 520.

17 Peijiang Cao, Yousong Gu, Fei Liu, H.J. Gao et al., Fabrication of Carbon Nanotube Bundles and Their Field Electron Emission Properties, Appl. Phys. A 80, 195, (2005).

18 H. R. Zhang, M. Feng, Fei Liu, H. J. Gao et al., Structures and defects of WO3-x nanorods grown by situ heating tungsten filament, Chem. Phys. Lett. 389, 337, (2004).

19 Z. Wang, D. C. Ma., Fei Liu, H.J. Gao et al., Synthesis and Characterization of large area carbon nanotubes by ECR-CVD, Vacuum,77, 139, (2005).

20 曹培江,顾有松,刘飞,高鸿钧等,C纳米管阵列、捆束的三步升温工艺制备及其形貌和结构研究,《物理学报》, 53,854,(2005).

21 王志,巴德纯,刘飞等,大面积取向生长碳纳米管的ECR-CVD制备与表征,J. Vacuum Science & Technology, 24, 385, (2004).

23 硼纳米线的可控制备及其单根纳米结构的输运和场发射特性研究 刘飞; 苏赞加; 李力; 莫富尧; 陈军; 邓少芝; 许宁生 中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集 2010-06-20

24 热还原法制备单晶硼纳米线和纳米锥 申承民; 田继发; 刘飞; 王兴军; 鲍丽宏; 惠超; 高鸿钧 中国化学会第26届学术年会纳米化学分会场论文集 2008-07-01

25 氮化铝纳米结构的生长形貌对其场发射特性的影响研究 刘飞; 苏赞加; 梁炜杰; 刘浩; 邓少芝; 陈军; 佘骏聪; 许宁生 中国真空学会2008年学术年会论文摘要集 2008-10-01

26 氮化铝纳米锥有序阵列的低温制备及场发射特性研究 梁炜杰; 刘飞; 苏赞加; 刘浩; 夏杰祥; 陈军; 邓少芝; 许宁生 中国真空学会2008年学术年会论文摘要集 2008-10-01

荣誉奖励:


1、1999年获“系优秀学生”称号。

2、2004年获得“所长优秀奖学金”。

3、2006年获得中国真空学会优秀博士论文奖学金。

4、2008年指导硕士生获得中国真空学会优秀学生论文奖。

5、2008年中山大学教职工年度考核获得优秀奖。

资料更新中……

媒体报道:


决胜“纳米争夺战”

——记中山大学刘飞博士的纳米事业

在刚刚过去的二十年里,纳米技术的发展所带来的科技进步对人类的影响日渐深入。世界展开了一场主题为“纳米”的争夺战,在这场没有硝烟的战争中,世界各国都不惜重金发展纳米技术,力图抢占纳米科技领域的战略高地。

1991年,我国召开纳米科技发展战略研讨会,制定了发展战略对策。十多年来,我国纳米材料和纳米结构研究取得了引人注目的成就。我国纳米材料领域的工作者们也以孜孜不倦的探索,推动着纳米材料这门学科不断地前进。这其中,就有一位年轻的学者——刘飞博士。  科研,瞄准前沿一位年仅三十几岁的学者、一连串前沿成果,刘飞博士称得起“年轻有为”。然而,与大多数年轻人不同,刘飞博士一心一意地埋首于纳米材料领域的研究工作,不沾浮躁之风。

在这条道路上,他潜心向前,以“学习”的态度行于斯、研于斯,在一维纳米材料的制备、表征与物性研究的领域上取得了一系列成绩:首先,在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备中,刘飞使用α-Fe2O3(0001)为基底,以N2和H2为反应气源,首次制备出垂直于基底生长的Fe3O4纳米金字塔阵列。这种新型Fe3O4纳米材料的阵列很可能在垂直方向上的高密度信息存储中有着潜在的应用,其结果发表在高水平学术杂志Adv.Mater.上。

其次,在单温管式炉设备中,刘飞使用热蒸发冷凝沉积技术在较低的生长温度(<550℃)下,实现了对不同形貌ZnO纳米结构的可控生长。此种在低温下不使用催化剂和模板的简单生长方法为对ZnO纳米材料在无污染温和条件下的广泛应用提供了可能,结果分别发表在Nanotechnology及J.Crystal Growth上。

与此同时,刘飞利用真空下高温碳热还原法,首次制备出了大面积垂直于Si基底生长的单晶的Boron纳米线和纳米管。扫描电子显微技术(SEM)研究表明所制备出的硼纳米线的长度为5μm,平均直径为30nm。透射电子显微镜技术(TEM)和元素维度分布谱技术(Element Mapping)的研究结果都证明所获得的硼纳米材料具有完美的单晶四方结构,它们的生长方向为[001]。电子能量损失谱技术(EELS)研究结果也表明纳米线中硼元素的同时使用开尔文探针技术(KelvinProbe)首次测试出Boron纳米材料的功函数为4.4eV。并利用改装后的SEM系统中的在位物性测试技术对单根硼纳米线的电导率和场发射特性进行了一系列系统的研究。

研究结果表明:单根硼纳米线的电导率为1-8x10-3(Ω•cm)-1,其开启电场为5.1V/μm,阈值电场为11.5V/μm;在保持场发射电流为1.05μA的一小时稳定性测试中,单根硼纳米线的电流波动性低于22%;并且当电场强度提高到59~74 V/μm,单根硼纳米线的场发射电流密度更是达到了2x105-4x105A/cm2,这完全可以满足场发射领域的需要。由于Boron一维纳米材料具有高熔点(2300℃)、高电导率,并且具有独特的“三芯键”

结构以及优良的物理和化学特性,所以这种新型纳米材料的发现以及进一步研究很有可能为纳米科学和技术的发展开创了一个崭新的领域。相关科研成果分别发表在知名科学杂志AdvancedMaterials和Ultramicroscopy上,并由世界上著名的德国的“Nanowerk”网站和国内知名的“科学网”网站分别进行了“Spotlight”报导和专题报导。

除此以外,刘飞使用化学气相沉积技术实现了对不同形貌AlN纳米结构(纳米棒、纳米锥和纳米火山口)垂直阵列的可控生长。为了研究其纳米结构场发射特性的影响因素,刘飞对比了不同形貌氮化铝阵列的场发射特性。实验结果表明,氮化铝火山口阵列具有最好的场发射特性表现,其阈值电场为7.2 V/μm,场发射电流的稳定性测试表明其电流波动小于4%。同时,所有三种氮化铝纳米结构阵列都具有和其他很多具有优良冷阴极纳米材料相比拟的场发射特性,这表明其在未来的场发射领域具有很大的应用前景,结果已发表在Chinese Physics B等杂志上。

未来,战机握在手中学习和实践中,刘飞不仅积累了丰富的经验,也形成了一套独特的科研方法和理念,解决了很多工程实际应用的问题,赢得了良好的经济效益和社会声誉,并获得一项国家专利。他是成功的,当然,成功之人自有成功之道。

1995年9月,刘飞迈入吉林大学的校门,考进材料科学与工程专业,四年的本科学习,刘飞以他的聪明和勤奋赢得了老师和同学们的一致认可,连续三年获得“人民奖学金”,并于1999年获“系优秀学生”称号。同年,他以优异的成绩毕业,却并不满足于自己当时的所学,或许是源于心底的那一份母校情结,刘飞选择留在吉林大学进行硕士研究,在材料科学学院攻读材料物理与化学专业。硕士学习期间,刘飞在于文学教授的指导下进行了磁控溅射生长巨磁阻多层膜的研究工作,并于2002年7月完成硕士论文《Cu/Fe多层膜的表面、界面微结构研究》,获得工学硕士学位,其论文获得学校研究生论文比赛优胜奖,这位年轻的硕士研究生充分展露了他在科研领域的才华。

2002年9月,刘飞考入中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室,师从于高鸿钧研究员,攻读凝聚态物理博士学位,2005年9月获得理学博士学位,并于2004年获得“所长优秀奖学金”、2006年获得中国真空学会优秀博士论文奖学金。

在科学的道路上没有捷径,正因为艰难才去登攀,而站得更高才能看得更远,年轻的刘飞博士没有止步于一点点的成绩,在科学之路上,他选择一路向前。自2005年9月,刘飞博士在中山大学理工学院的显示材料与技术国家重点实验室参加工作以来,包括在中国科学院物理研究所攻读博士期间,他主持国家自然基金委——广东省联合基金重点基金一项、国家自然科学基金青年基金一项、教育部博士点新教师基金一项,并且参与了多项国家“973”和“863”项目,共发表了学术论文(SCI、EI和ISTP收录)二十余篇。

自此,在外人看来,他的人生似乎已经进入康庄大道了,然而,“人生也有涯,而知也无涯”,国际上风起云涌的科技发展愈来愈强烈地吸引着他的目光,视线的开阔,令他在学术上有了大幅的前进。目前,还有国家自然科学基金青年基金项目等4项国家和地方自然科学基金项目研究,在他的主持下紧锣密鼓地展开着。

近年来,刘飞博士的担子日益沉重,因为他不仅考虑自身的科研发展方向,还肩负起学科的发展以及科研梯队的建设和培养德才兼备的年轻人才的重任,2008年,由他指导的硕士生获得中国真空学会学术年会优秀poster奖。他的人生就这样辗转于一个个项目工程之间,从教学到科研,忙碌而充实,而未来“纳米”战场上的制胜权,可能就隐藏在他今天枯燥的科学计算中。

来源:《中国高校科技与产业化》2009年第12期

文章录入:zgkjcx    责任编辑:zgkjcx 
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