中国青年女科学家科学院金属研究所研究员卢磊博士

卢磊,女,汉族,河南卫辉人,1970年4月12日出生于甘肃,1992年6月毕业于沈阳工业大学,1992年7月参加工作,1997年及2000年分别获得中国科学院金属研究所硕士、博士学位,现任中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室疲劳与断裂研究部创新课题组负责人、研究员、博士生导师,现任中国材料研究学会青年委员常务会理事, 纳米材料国际委员会(International Community of Nanostructured Materials, ICNM)委员。近年来多次作为高级访问学者访问美国麻省理工学院(MIT) 和丹麦Riso国家实验室。2009年8月加入九三学社,现任九三学社沈阳市委科技工作委员会副主任。
刚过不或之年的卢磊,在纳米材料科学研究中,已成为国际颇有影响的材料科学家。她以高度的事业心和责任感投身科学事业,爱岗敬业,开拓进取,团结协作。在新型非平衡材料研究领域中开展研究工作中,科研工作成绩显著;在纳米金属材料制备科学、结构与性能及热稳定性等方面取得了一系列极有科学价值的原创性成果,受到了国内外学术界的关注和高度评价,逐渐成为目前我国这一新兴材料研究领域的主要青年学术带头人之一。近年来,在国内外学术刊物上发表论文60余篇(包括《Science》4篇,《Nature》1篇),在国际学术会议上做特邀报告20余次。有关论文被SCI引用达2400余次。申请国家发明专利6项,国际发明专利3项。
初次见到卢磊,在九三学社沈阳市委办公室,她那高挑的身材,衣着简朴的打扮,平易近人的言语,深邃睿智的目光,举手投足之间,给人留下了深刻的印象。
在而立之年,她就取得了令人瞻目的科研成就。卢磊研究员主要从事块体金属纳米材料领域的研究工作,在纳米金属材料制备技术方面,利用电解沉积技术成功地制备出全致密无污染纳米金属铜块状样品,并首次观察到纳米金属在室温下具有超塑延展性,使纳米纯铜在室温下轧制延伸率超过5000%而无加工硬化现象,微观结构分析表明此纳米铜的变形过程由晶界行为所控制,而传统的位错机制不再主导塑性变形。这一发现被认为是“本领域的一大突破,它第一次向人们演示无孔隙纳米材料是如何变形的。”此发现不但极大地推动了纳米材料的形变机制及结构性能关系研究,而且为发展材料加工技术开辟了新的领域。这项成果发表于2000年2月的《科学》周刊上,分别被两院院士评为“2000年中国十大科技进展新闻”之一、被科技部评为“2000年中国十大基础科学研究进展新闻”之首。
对科学的执著和不懈的探索,不断成就她的科学梦想。她与合作者针对金属材料的高强度和高导电性这一长期以来有待解决的重大科学难题进行了大胆探索,提出利用纳米尺寸的生长孪晶强化金属的新途径,以实现超高强度和高导电性,并获得成功。采用脉冲电解沉积技术制备出具有高密度纳米尺寸生长孪晶的纯铜薄膜,通过改进工艺进一步获得了具有超高强度和高导电性的纯铜样品,拉伸强度可达普通纯铜的十倍以上而室温电导率与无氧高导铜相当。这种超高强度和高导电性的同时获得是过去在任何材料中均无法实现的。2004年美国《科学》周刊报道了此项成果,引起国际同行的广泛关注和认可,大家认为利用纳米尺寸孪晶实现纯铜的超高强度和高导电性是一个十分重要的突破,它不但为材料的强化技术和高强高导材料的研制开辟了一个新领域,而且将对相关工业应用领域产生重要推动作用。
她已走在国际纳米材料科学研究的前沿。卢磊博士及合作者发现的纳米孪晶结构是目前国际上公认的一种提高材料综合性能的有效途径,这一成果已产生了广泛的国际影响。她提出利用纳米尺度共格孪晶界,既能有效阻碍位错运动,又能够吸纳大量位错的特点,为获得超高强度高塑性强韧化材料的研制开辟了一个新领域。此工作被学术界公认为是优化材料力学性能的又一有效方法。纳米孪晶强化被国际上公认为是一种材料强化的新途径。2009年4月,她与合作者应邀在《Science》上发表了综述性论文。纳米孪晶强化金属材料方面的开创性工作,引领了国际纳米材料的研究,突破了传统强化技术所致塑性及导电性降低的窘局,带动了相关领域及学科(如微电子、电力传输、机电装备等)与技术的研发。纳米孪晶材料已成为国际材料领域中的研究热点之一。
科技创新,使研究工作不断取得重大新进展。最近,卢磊博士领导的研究小组在前期研究的基础上,不断进取、创新,在纳米金属材料的制备技术和变形机理方面又取得了突破性的进展。她们提出利用共格孪晶界独特的稳定界面结构,可以获得具有超细特征尺寸的纳米结构金属,并成功地制备具有超细孪晶片层厚度的纯铜样品。力学性能研究表明,当纯金属的孪晶片层厚度降低至纳米范围时,由于塑性变形机制的变化会导致极值强度的出现,同时表现出一般金属材料所不具备的超高加工硬化效应。2009年美国《科学》周刊报道了此结果。评审人认为她们在利用纳米孪晶强化材料本质方面获得了具有重大意义的发现,丰富和拓宽了人们对纳米尺度材料塑性变形的本质的认识。其研究工作再次被科技部评为“2009年度中国基础研究十大新闻”之一。2011年她又与美国布朗大学高合作,利用大规模分子动力学计算模拟,发现在纳米孪晶金属中的位错形核可主导材料的塑性变形过程,该成果发表在《自然》杂志上。该研究从计算模拟的角度,揭示了纳米孪晶结构金属中位错形核源主导的特殊塑性变形机理,这不仅深化了人们对金属材料力学行为及变形机理的纳米尺寸效应的理解,同时也对纳米孪晶结构金属材料的基础研究和实际应用具有重要的理论价值。自2000年以来,卢磊博士所在研究组五次问鼎国际最高学术刊物,这在国内、乃至国际材料研究领域也实属难得。
加强国际交流与合作,提高了国际影响力。卢磊研究组与许多国际知名的纳米材料研究组及国际著名学者保持着长期的交流与合作关系,充分利用自己的学术领先优势,结合众多研究者的特长,开展了深入广泛的国际合作研究,先后与美国麻省理工学院,布朗大学,佐治亚理工大学,新加坡国立大学,丹麦Riso国家实验室等的研究单位开展了合作研究,发表了高水平的国际合作文章多篇,巩固了其在国际上的学术领先地位,扩大了国际影响。
卢磊研究员作为课题负责人,承担了多项重大科研课题。2007年获得国家杰出青年科学基金资助(2011年以特优的成绩完成结题);2008年获得国家自然基金“重大项目”资助; 2011年获得国家重点基础研究发展计划973项目的资助;承担1项国家自然科学面上基金项目,已完成2项国家自然基金;作为主要参加者参加了国家科技部973项目、国家自然科学基金委员会群体基金及重点项目等课题。
只有洒落辛勤的汗水,才能浇灌出丰硕的果实。卢磊博士在科研工作中成就突出,先后获得多项奖励。2000年获得中国材料研究学会优秀论文奖,中国科学院院长奖学金特别奖;2002年获得中国十大科技进展和中国十大科技新闻之一,全国优秀百篇博士学位论文奖;2004年获得“振兴辽宁老工业基地巾帼(科技)发明奖一等奖,辽宁省“三•八”红旗手荣誉称号;2009年获得辽宁省直机关十大杰出青年,SCUPOS寻找 “未来科学希望之星”纳米科学领域银奖等荣誉以及中国科学院金属研究所2009年度科技创新奖,2010年第九届沈阳市优秀科技工作者, 2011年入选辽宁省百千万人才工程“百人层次”人才、九三学社辽宁省“巾帼建功”先进个人等。
卢磊博士在科学研究工作中,倾注了她的青春和热血,勇于创新,开拓进取,奔走在国际纳米材料科学科研的前沿,为祖国争得了荣誉,以实际行动,践行社会主义核心价值体系,为我们树立了向杨佳同志学习的典范。祝愿她在科学的海洋中杨帆远航,越走越远。让这朵在科学海洋中盛开的奇葩,绽放出更加璀璨的光彩。(九三学社沈阳市委员会邢占文)
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