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主讲人：杨荣贵（科罗拉多大学博德分校机械工程系）

题目：Nanoscale Heat Transfer: Thermal Conductivity of Hybrid Organic-Inorganic Materials

时 间：2015-3-24（星期二） 14：30~16：00

地 点：武汉大学新普京澳门娱乐场app网站学术报告厅（新9教三楼）

举办单位：武汉大学新普京澳门娱乐场app网站

欢迎广大师生参加！

报告摘要:Thermal transport plays an important role in energy conversion efficiency and device reliability. There were significant progresses on the understanding of thermal conductivity and phonon transport mechanisms over the past 2 decades, owing much to the challenging needs in high efficiency energy conversion, high speed electronics, and high power lasers. In concurrence with such technical challenges, significant progresses in computational power makes first-principles prediction of materials possible. Ultrafast lasers can now probe materials both at sub-femtosecond timescale and at atomic or sub-nanometer length scale. In this seminar, I will quickly highlight a few notable accomplishments in the field in the context on the efforts in building multiscale-multiphysics simulation platforms for the study of phonon transport and thermal conductivity in nanostructured materials.

Atomic layer deposition (ALD) and molecular layer deposition (MLD) techniques with atomic level control enable a new class of hybrid organic–inorganic materials with improved functionality. The cross-plane thermal conductivity and volumetric heat capacity of three types of hybrid organic–inorganic zincone thin films fabricated by molecular layer deposition (MLD) and alternate atomic/molecular layer deposition (ALD/MLD) processes were measured. We revealed the critical role of backbone flexibility in the structural morphology and thermal conductivity of MLD zincone thin films by comparing the thermal conductivity of MLD zincone films with an aliphatic backbone to that with aromatic backbone. Much lower thermal conductivity values were obtained in ALD/MLD-enabled hybrid organic–inorganic zincone thin films compared to that of the ALD-enabled W/Al2O3 nanolaminates reported by Costescu et al. [Science 2004, 303, 989–990], which suggests that the dramatic material difference between organic and inorganic materials may provide a route for producing materials with ultralow thermal conductivity

Coupled with its low thermal conductivity,polymer thermoelectric composites are attractive for energy harvesting and localized cooling where temperature gradients are moderate, surfaces are irregular, toxic or rare elements are avoided, and low-cost processing is preferred.Though great progresses have been made for p-type polymers with a thermoelectric figure of merit (ZT) up to 0.42,there has been a paucity of unipolar n-type composites for this purpose. I will report the measurement and understanding on the low thermal conductivity of an N-type flexible hybrid TiS₂-organic superlattice showing ZT > 0.1,making possible the realization of flexible thermoelectric devices for wearable electronics, with both n- and p-type materials available.

个人简历：杨荣贵教授是科罗拉多大学博德分校机械工程系纳米能源转换、存储、和热管理研究室负责人。杨荣贵于1996年获得西安交通大学电厂热能工程学士学位，1999年获得清华大学工程热物理硕士学位后赴美留学，2001年获得加州大学洛杉矶分校微机电系统工程硕士学位后转学麻省理工学院机械工程系，师从陈刚教授和MildredS.Dresselhaus教授，于2006年2月获得工学博士学位。

杨荣贵博士从2006年1月起任职于科罗拉多大学博德分校，于2011年提前两年晋升副教授（终身教席）。杨博士的团队一直致力于纳米结构、器件和系统的能量输运机理和热控制研究，是声子导热的多尺度模拟和超快激光探测方面的国际权威,在纳米复合热电材料和器件、锂电电池的三维纳米电极、高功率电子设备的热管理技术等方向有着开创性的贡献。

杨荣贵博士的研究成果已获得许多国际奖项，如2004年美国国家航空和宇宙航行局技术创新奖(NASA),2005年国际热电学会戈德史密斯奖, 2008年美国国防部高等研究局青年教师奖（DARPA Young Investigator Award）, 2009年美国国家科学基金会的教授职业奖（NSF CAREER Award）, 2010年美国机械工程师学会的青年研究奖(ASME Bergles-Rohsenow Young Investigator in Heat Transfer), 2012年和2013年被瑞士苏黎世工学院院和日本学术振兴会聘请为特邀研究员，2014年国际热电学会青年研究奖。值得一提的是杨荣贵博士于2008年名列麻省理工学院出版的《科技评论》从全球医药、计算机、通讯、电子、纳米技术和能源等领域年龄在35岁以下的的杰出青年科学家和技术专家中，推选出的35位“世界顶级青年创造者榜”。

杨荣贵博士已发表了包括3篇《自然－材料》在内的约100篇期刊论文和约100个特邀讲座。他的论文已被SCI引用2900次（2014年的年引用率超过600次），谷歌学术搜索引用4450次（2014年的年引用率超过1000次）。他的研究生和博士后多次获得国际会议的最佳论文/海报/演讲奖。杨荣贵博士拥有１０项已审批和待批发明专利，也是开文热工科技公司的合伙创始人（Co-Founder, Kelvin Thermal Technologies, Inc)。

杨荣贵博士已经培养了２０多位博士生和博士后。其中已有１０多位被中国科学院、吉林大学、东南大学、华中科技大学聘为研究员，副教授，和教授，3位任职于美国大学,也为Intel,Cummins,Chevron输送了一批高端科技人才。

杨荣贵博士是包括科学、自然，自然－材料，自然－纳米技术，自然－通讯，物理评论快报，纳米快报，ACS纳米，物理评论等的５０多个高影响学术刊物的常年评审人。 杨荣贵博士也是包括国家科学基金会（NSF）、能源部（DOE）、国防部（海陆空三军研究办公室ONR, ARO, AFOSR和国防部高等研究局DARPA)等的美国联邦资助机构的常年评审。杨荣贵博士还是包括欧洲研究理事会和中国国家奖励办公室等其他国家和地区的科研资助和奖励机构的评审人。

杨荣贵博士兼任美国机械工程师学会能源和可持续发展纳米技术指导委员会主席（2015-2017年），和美国机械工程师学会传热部纳米传热学委员会主席（2015-2017年）。他还是由自然出版集团的《ScientificReport》期刊的编委和美国机械工程师学会《Journal of Electronic Packaging》期刊的副主编。