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摘要
石墨烯展现出优异的物理化学性质，是多科学共同关注的明星材料。对石墨烯的深入研究推动了其他二维单层材料的发展。在当前二维材料的研究中，存在如下具有共性的关键科学问题：（1）原子是如何经由团簇的中间阶段聚集生长为二维单层？（2）结构缺陷特别是晶界的存在对二维材料物理性质的影响如何？（3）怎样有效调控二维材料的能隙，并通过表面修饰等手段扩展其在能源领域的应用？近年来本课题组综合运用第一性原理、分子动力学、非平衡格林函数等理论手段，针对石墨烯、硅烯、硼单层等二维单层材料开展了计算研究。主要包括：研究了过渡金属表面碳、硅、硼团簇结构随尺寸的演化，揭示了石墨烯、硅烯的成核生长机理[1,2]，并预言了Cu(111)表面上能够生长硼单层材料[3]；建立了系统的石墨烯晶界结构模型[4]，考察了晶界对石墨烯力学和电学特性的影响[5]；提出通过部分氢化实现石墨烯能隙调控的思路[6]；与实验结合得到了硅烯表面的氧化结构并验证了氧化打开局部能隙的效应[7]；建立了氧化石墨烯的有序和无序结构模型[8]，研究了氧化石墨烯的能隙调控相应的光解水催化剂应用[9]；通过在氧化石墨烯表面进行化学修饰，设计了新型储氢材料[10]。
参考文献
J. F. Gao, et al., J. Am. Chem. Soc. 133, 5009 (2011); J. Phys. Chem. C 115, 17695 (2011); J. Am. Chem. Soc. 134, 6204 (2012); Eur. Phys. J. D 67, 50 (2013); Q. Yuan, et al., J. Am. Chem. Soc. 134, 2970 (2012).
J. F. Gao, J. J. Zhao, Sci. Rep. 2, 861 (2012).
H. S. Liu, et al., Sci. Rep. 3, 3238 (2013).
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J.F. Zhang, et al., ACS Nano 6, 2704 (2012); J. Appl. Phys. 112, 053713 (2012).
H. L. Gao, et al., J. Phys. Chem. C 115, 3236 (2011).
Y. Du, et al., ACS Nano 8, 10019 (2014).
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X. Jiang, et al., J. Catal. 299, 204 (2013).
L. Wang, et al., ACS Nano 3, 2995 (2009); F. Li, et al., J. Mater. Chem. A 1, 8016 (2013).
报告人简介
赵纪军，江苏泗洪人，1973年生，1992年南京大学强化部本科毕业，1996年南京大学物理系获凝聚态物理学博士学位，导师王广厚院士。1997至2005年期间，先后在意大利国际理论物理中心、美国北卡大学、美国华盛顿州立大学担任博士后、研究助理教授、研究员。2006年起任大连理工大学教授、高科技研究院副院长；2014年起任三束材料改性教育部重点实验室主任。兼任中国计算物理学会理事、中国物理学会高压物理专业委员会委员，国际期刊《Journal of Cluster Science》、《Journal of Computational and Theoretical Nanoscience》编委。
主要研究领域为团簇与低维物理、计算材料学。至今已在SCI刊物上发表论文300余篇，被同行引用近6000次，H因子为44。2006年入选教育部新世纪优秀人才，2010年作为第三完成人获国家自然科学二等奖。 |
