南京大学现代工程与应用科学学院简介

南京大学材料科学与工程系起源于物理与化学学科的交叉。1990年,在南京大学固体微结构物理国家重点实验室和配位化学国家重点实验室的基础上,组建了材料科学研究所。由闵乃本教授(物理)和杨昌正教授(化学)出任正副所长。1993年成立南京大学材料科学与工程系,闵乃本院士任首届系主任,刘治国教授(物理)和孙祥祯(化学)教授任副系主任。学科创立初期,由于关注到迅速发展的信息产业(主要是微电子和光电子产业)迫切需要高技术信息功能材料与器件,结合我校在物理和化学两大基础学科的优势以及在功能材料方面研究的长期积累,明确地将材料科学与工程系的发展方向定位于功能材料,特别是信息功能材料。确定了"以材料的结构性能、精细人工合成化学与现代光电子技术相互渗透,材料的合成制备—结构性能—器件应用三位一体,发展光电功能材料及器件的学术方向”。建立了晶体生长、有机金属化学气相沉积、脉冲激光沉积和团簇薄膜材料实验室。承担了两项国家高技术研究发展计划(863)的项目,在国际上最早利用铁电超晶格LiNbO3晶体研制成功毫瓦级小型全固化蓝光激光倍频器和工作频率为1GHz的超高频声学换能器。该成果被八五“863”专家委员会评价为“具有国际先进水平的创新性研究”。

发展

1995-2000年是材料科学与工程系稳步发展的时期。承担了三项863计划,两项攀登计划和两项国家重大基础研究发展规划项目(973)。以固体微结构物理国家重点实验室为材料探索的源头,围绕几个有重大应用前景的成果,形成了从物理效应到材料设计直至器件应用的创新体系,获得了一批拥有自主知识产权原创性的器件、材料和技术。如研制成功铁电超晶格宽带超高频声学器件,被“863”专家组评价为“出色的工作,具有国际先进水平”;与美国摩托罗拉公司开始了长期合作研究;研制成功多功能全氧化物异质结构材料和器件;首次提出并研制成功“离子型声子晶体”,将经典的离子晶体的红外光学(频率为THz)性质推广到微波(频率为GHz)波段,开拓了发展微波段光电子材料和器件的新方向,被2000年《中国科技发展报告》列为1999年度中国科学家最具代表性的研究成果(科技部)和中国高校十大科技进展之一(教育部)。在材料的制备合成方面,发展了原位低压电场诱导取向生长技术、激光晶化和刻蚀微加工技术、铁电畴人工调制制备技术等。这些创新成果已申请了专利8项(其中4项已获授权)。与此同时还发表了SCI论文230篇(其中2篇发表在Science上),为扩大我国材料科学研究的国际影响做出了贡献。2000年,材料科学与工程系获得材料物理与化学博士点。

2001-2006年,材料科学与工程系进入高速发展的时期。本学科受到了985和211工程建设的大力支持,学校投资近2200万元,建立了“材料制备平台”、“材料表征和评价中心”、 “纳米微加工平台”和“材料设计平台”;成立了“环境材料与再生能源研究中心”。2003年,材料科学与工程系获得材料学博士点。2005年,材料物理与化学学科成为江苏省重点学科,进入江苏省国家重点学科培育点。其间,主要承担了国家863计划6项,973计划6项,国家自然科学基金项目29项,与Motorola、Rohm & Haas等知名公司开展了国际合作研究,承担了江苏地方政府、企业的课题,科研经费共计3900多万元。

在教学方面,出版的《材料科学导论》及其教学实践获得2004年江苏省高等教育教学成果一等奖,国家教学成果二等奖。本学科是“2001-2005教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会”主任委员单位,主持修订了本科生的培养方案和课程体系。

在研究生培养方面,共培养了硕士100多 名,博士40多 名,其中,获全国优秀博士论文提名一次,江苏省优秀博士论文二次,江苏省优秀硕士论文三次。获得第五届大学生“挑战杯”银奖。

2001-2006年,本学科在光电功能材料、能源和环境材料、纳米结构制备和性能等前沿科学研究方面取得重要成果。与物理系合作,因《介电体超晶格材料的设计、制备、性能与应用》方面的工作,获得2006年国家自然科学一等奖1项,在学术界产生了重要影响;因《几种铁电薄膜和配套氧化物电极材料的研究》获得2005年国家自然科学二等奖1项。同时还获得教育部提名国家自然科学一等奖3项。在Phys. Rev. Lett., Nano Lett.等高水平杂志 发表SCI论510 余篇,获得中国发明专利18 项。受到了师昌绪先生、柯俊先生、严东升先生等国内材料界前辈及同行的高度评价。

现状

经过十几年的飞速发展,材料科学与工程系在“以工为目标,以理为基础,理工融合,发展高技术新材料”的学科发展道路上,在科学研究、学术梯队建设、人才培养、实验室建设等方面取得了丰硕的成果。2007年,南京大学《材料物理与化学学科》成为国家重点学科,陈延峰教授主持的“在声子晶体中实现声波的双负折射效应”的工作,发表在Nature Materials上,获得“2007年中国基础研究十大新闻”之一。

材料科学与工程系现有教师三十余人,其中教授10人,副教授14人,长江学者3人,国家杰出青年基金获得者1人,教育部跨世纪人才4人。长江学者讲座教授2人,海外杰出青年基金获得者3人,具有博士学位的教师比例超过95%。本学科已经形成了来自物理、化学、电子和材料科学与工程等多个学科、以中青年为主体的研究队伍,教师大多具有在国内外著名研究机构学习进修的经历,形成了光电功能材料、光催化环境净化和再生能源材料、纳米结构与器件以及材料微结构设计与计算等研究团队,其中,光电功能材料方面的研究群体获得了“教育部长江学者和创新团队研究发展计划”的资助,形成了一支多学科交叉、锐意进取创新的教学科研队伍。

本系现有“材料物理与化学”、“材料学”2个博士点,已形成了较为完整的人才培养体系。本着稳步发展的思想,材料科学与工程系现有本科生近400人,硕士和博士研究生近100人。近年来本科每年招生人数已超过百余人。南京大学材料科学与工程系,正在成为我国材料科学与工程领域中功能材料方面重要的人才培养和科学研究基地之一。

本学科在承担国家重大、重要科研项目方面也取得了较大进展。目前在研科研项目国家863计划5项,973计划2项,国家重大科学研究计划1项,国家自然科学基金项目18项,省部级企业项目19项,科研经费共计2600多万元。

材料科学与工程系将继续沿着“以工为方向,以理为基础,理工融合”的道路发展,在发展具有自主知识产权的实用的新型功能材料与器件的目标指引下,着重建设和发展以下几个研究方向:1、人工带隙材料与器件:研究人工带隙材料中声波的传播与激发过程,电磁波与超晶格振动耦合的物理效应,为新型声电子和光电子器件的研制奠定基础,并逐步向应用和产业转移; 2、信息功能薄膜材料与器件:介电材料、相变记忆材料等新型功能薄膜与传统微电子器件集成是支撑集成电路按摩尔定律继续发展和创制新型器件的重要途径,针对国家中长期极大规模集成电路持续发展所急需的关键介电材料,开展适用于45和32纳米节点以下技术所需的材料的基础研究;3、光纤材料与器件技术:光纤材料和器件是本学科近几年发展出的新兴研究方向,目标针对实用化的光纤器件,将有特色的声学超晶格材料与光纤器件结合,可望使光纤声光器件产生原创性的跨越; 4、纳米材料,以“纳米加工、分析和评价中心”的建设为龙头,开展纳米材料与器件的研究,并建立面向微电子、光电子高技术产业的分析和评价中心;5、能源材料,引进人才,发展能源材料和电池工程的研究的方向,努力创办生产Li离子动力电池的高技术公司;6、材料设计,结合南大凝聚态物理、理论物理和理论化学的基础,发展材料的微结构设计和原子分子设计方向;7、生物医用材料,开展纳米材料的生物学效应及其在药物、医学检测和治疗方面的应用,开展生物医用高分子材料的分子设计与制备及其性能研究。目标是将南京大学材料科学与工程系建成我国功能材料发展应用和人才培养的重要基地之一,为我国和江苏省的新材料产业的开拓和技术进步做出更大的贡献。