【15th.Sept.】An electrical super-insulator prototype of 1D gas-solid Al2O3 nanocell (一維氣柱氧化鋁固壁元胞超級絕緣體)
日期：2017-09-15
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題目：An electrical super-insulator prototype of 1D gas-solid Al2O3 nanocell (一維氣柱氧化鋁固壁元胞超級絕緣體)
演講嘉賓：雷清泉，中國工程院院士，哈爾濱理工大學(xué)/青島科技大學(xué)
時間：9月15日下午2點半?
地點：圖書信息樓9樓報告廳
邀請人：王宗光 教授
摘要：絕緣材料的高擊穿強度特性對于提高輸電系統(tǒng)的可靠性，減小電子器件的體積，節(jié)省能源，保護環(huán)境和節(jié)約成本有很重要的意義。傳統(tǒng)情況下，根據(jù)Townsend (1900) 和Seitz(1949)的電子碰撞電離和雪崩原理，通常是通過增加介電材料的厚度來提高擊穿強度。然而對于橫向面（垂直于電場方向）對雪崩擊穿過程的影響的研究很少，并且在納米尺度方面的研究還沒有結(jié)果。本報告中首次構(gòu)建了一種1D納米元胞（1D氣）的絕緣擊穿模型。它包含了一個空氣柱和Al2O3 固體壁。通過對納米細胞幾何維度和雪崩物理維度的分析和研究，發(fā)現(xiàn)1D納米元胞不遵循Townsend和 Seitz的固/氣放電理論。同時結(jié)合了1D納米元胞的I-V曲線（通過C-AFM (Conductive-Atomic Force Microscope)），推斷出1D納米元胞中的電擊穿過程不是由電子崩塌引起的新發(fā)現(xiàn)。另外為了進一步探索1D納米元胞對于宏觀材料電性能的影響，還研究了Al2O3 NPT（nano pore template）納米元胞陣列以及加入空氣作為阻隔層的放電性能。這些結(jié)果表明納米元胞對于提高擊穿強度有很顯著的作用，并且它只有一種放電現(xiàn)象。本報告提出了一種1D納米元胞的新型超絕緣模型，為制備高性能納米介電材料在更廣泛的應(yīng)用方面提供了一個新思路，并且為微觀-介觀-宏觀尺度上的聯(lián)系提供了理論依據(jù)。
嘉賓簡介
? ?雷清泉，工程院院士。1962年畢業(yè)于西安交通大學(xué)，后一直擔(dān)任哈爾濱理工大學(xué)教授博導(dǎo)至今，2003年被評為中國工程院院士，2010年7月并受聘青島科技大學(xué)擔(dān)任校學(xué)術(shù)委員會主任、材料科學(xué)與工程學(xué)院院長，同時兼任清華大學(xué)、上海交大、西安交大特聘教授。曾任中國電工技術(shù)學(xué)會工程電介質(zhì)專業(yè)委員會主任委員，與西安交大電力設(shè)備電氣絕緣國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會主任，現(xiàn)任電子科大電子薄膜與集成器件國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會主任等職務(wù)。
主要學(xué)術(shù)成就
(1) 1998年，高聚物的熱激電流與導(dǎo)電性獲國家機械工業(yè)局科技進步一等獎
(2) 2002年，高聚物的熱激極化松弛與載流子輸運特性獲黑龍江省自然科學(xué)二等獎一項
(3) 2010年，無機納米/高聚物復(fù)合物的制備及其介電性研究獲黑龍江省自然科學(xué)一等獎一項
(4) 2001年，新型半導(dǎo)電聚省醌高分子粉末材料的制備及溫度壓力雙參數(shù)傳感器的應(yīng)用獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎一項
