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许并社有信心有实力搞好纳米材料产业
2002年4月18日

许并社教授和他的学生们
许并社教授,太原理工大学材料工程学院院长,山西省新材料工程技术研究中心主任,博士生导师。1989年赴日本东京大学留学,1994年获东京大学工学部博士学位,1997年回山西。
许并社是山西翼城人,1975年就读于太原工学院(太原理工大学前身),毕业后留校任教。考取本校硕士研究生后,他开始研究铜系形态记忆合金新材料。由于当时有关材料界面研究在我国还很不成熟,于是他萌发了出国深造的想法。1989年许并社赴日本东京大学攻读博士学位,师从世界著名材料界面专家和电镜分析专家石田洋一教授,开始步入超导材料及其界面结构的研究领域,并确定了研究课题——铋系超导材料的界面结构与其临界电流密度关系。 经过4年的艰苦探索,他取得了两项重要成果。一是他得出了铋系超导材料制成线材或产生强磁场材料的理论依据和应用数据。在此基础上他又取得了第二项成果,他首次用两个铋系超导材料单晶片,让其形成具有亚微米界面结构的约瑟夫逊结,研究它们的接合界面结构与其超导特性的关系。用这种具有最佳效应(小尺寸效应、量子效应)的超导材料制成的电子元器件,可用光、电、波或场控制,其功能性动作在亿万分之一秒内完成。 对于许并社取得的成果,同行专家给予高度评价,他的导师石田洋一教授更是欣喜,推荐他到日本科学技术振兴事业团作博士后任客座研究员。在那里他开始研究纳米材料中界面形成机理等课题。 他在高分辨透射电镜中用电子束照射,得到了具有多重变晶结构的十面体和二十面体的铝纳米微粒,打破了铝纳米微粒只有八面体的传统理论,并从原子水平动态地观察到纳米微粒间的接合过程。由此,开辟了用电子束操作纳米微粒,即“原子操作”的制备纳米材料的新方法。许并社又将实验引向深入,利用高分辨率的透射电镜,动态地观察陶瓷/金属、金属/金属等多个复合纳米微粒的形成及接合过程,发现复合纳米微粒接合体的形成机理,传统理论已无法解释阐述,于是他提出在电子风作用下的“表面原子团流动”的新理论。这一新理论对纳米科技的界面物理、界面化学以及防止纳米微粒团聚和纳米材料的热稳性等研究起到了重要促进作用。 经过不懈的追求,许并社在纳米材料研究中取得了又一项重要成果。他采用电子束照射并以金属纳米微粒产生的催化作用,首次发现非晶态炭向洋葱状富勒烯转变的现象。这种在“低温”下的非平衡转变,打破了富勒烯只能在高温(Λ2000℃)下生成的理论。在随后的研究中,他发现普通活性炭和煤炭也可在上述条件下向纳米洋葱状富勒烯转变。这说明许并社的新方法可大大拓宽制备纳米洋葱状富勒烯的原料来源,将为电子、环保、生物、化工等行业提供更为便宜的纳米功能材料。这项成果在日本科技厅、日本科学技术振兴事业团举办的新技术说明会上,作为特选重要内容向日本各界做了介绍,世界著名的日本炭材料专家大泽映二也给予了高度评价。 时光荏苒,许并社在日本紧张而卓有成效的留学生涯转眼9年过去了。他那“出国只是为了学习,学成要回国创业”的信念始终没有改变。1998年11月,他谢绝了导师的再三挽留,回到了生养他的山西,落脚在母校太原理工大学。回校不久他被任命为材料科学与工程学院的院长。他决心致力于构建教学、科研、开发和产业一体化发展的新模式。因此他从战略高度向省领导建议,一定要抓住机遇,发挥山西煤炭、铝矿和镁矿的资源优势,开发新材料,实现产业化。1999年10月,太原理工大学成立了山西省新材料工程技术研究中心。 材料科学与工程学院目前已经争取到国家、省部委和企业的课题40余项。其中“非晶态炭向洋葱状富勒烯转变机理及其性能研究”被列为国家级重点课题,获得2000年底国家杰出青年自然科学基金的资助。这项课题的深入研究,不但为开发超导材料、气体和能量储存材料、生物材料和过滤材料等提供了新工艺,还将对纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学、纳米化学等领域的学科进展和技术进步产生重要的推动作用。另外,“电致发光纳米材料及其产品”被列为山西省重点工程项目,它将对山西发挥资源优势,发展地方经济起到重要作用。 为加快科研和产业一体化进程,许并社和同事们一起在校内建立起高科技园区,将超微细粉静电喷涂、节能超细粉加工和电致纳米发光材料3个项目进行中试放大,有的产品已经接受对外订货。其中纳米电效发光材料将取代液晶及其背照明系统而广泛用于笔记本电脑、电话机或手机产品中,市场前景非常广阔。他还依靠社会力量兴办新产业,在校外建立起5个新材料实验基地,与几家企业联合推进科技成果产业化。 如今,许并社教授的工作担子越来越重。使他感到欣慰的是,现在的科研和开发工作已经形成稳定、扎实、快速进展的格局,他有信心有实力把纳米科技产业搞成并做好、做大。”(原载《人民日报海外版》,作者陈树荣)
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