【InfoGuru“信息大师”】中科院上海硅酸盐研究所史迅研究员专访：在热电转换材料与器件领域发光发热

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2021年6月30日，科睿唯安(Clarivate)正式发布2021年科技期刊引证报告(Journal Citation Reports)，InfoMat获得首个影响因子--25.405！

 个人简介 

史迅，男，1976年生，博士，研究员/教授、博士生导师。2000年本科毕业于清华大学，2005年博士毕业于中科院上海硅酸盐所，2005-2007年在美国密歇根大学从事博士后研究，2007-2009年在美国通用汽车公司研发中心工作，2010年回到上海硅酸盐所工作。现任中国材料学会热电分会副主任、上海市硅酸盐学会常务理事。国家杰青、优青，万人计划领军人才。

主要从事热电能量转换材料和塑性无机非金属材料的研究。主持国家重点研发计划、国家973项目课题等科研项目。在《Science》、《Nature Material》等发表论文240余篇，被引15000余次；在国际热电大会等作邀请报告50次。获国家自然科学二等奖（排名第3）、上海市自然科学一等奖2次（排名第1和第3）、国际热电学会Young Investigator Award、中国科学院青年科学家奖、中国科学院青年科学家国际合作奖。

个人主页：

http://www.skl.sic.cas.cn/yjly/nyhj/rd/cld/

 研究工作 

您能否简要介绍课题组的工作？

课题组主要从事热电能量转换材料与器件、塑性无机非金属材料的相关研究工作。热电材料和器件可以实现热能和电能的直接相互转换，在深空深海特种电源、余废热回收发电、精确制冷等方面具有不可替代的作用。近年来，柔性电子、可穿戴可植入设备、5G等新兴行业快速发展，对热电技术提出了更多、更高的要求。

多年来，课题组一方面聚焦热电材料与器件研究中的关键科学和技术问题，探索实现电热协同输运的新机制、新效应，设计开发高性能新型热电材料体系，开展高效热电器件的结构设计与集成制造。另一方面，围绕热电材料等无机功能材料加工和变形中面临的脆性等瓶颈问题，探索发现具有反常塑性和延展性的新型无机半导体材料，研究其力-电-热协同优化方法，探索在柔性电子等领域的应用。

当您还在上学的时候，未来想从事什么职业？是什么机缘促使您从事热电转换材料与器件领域研究的呢？

我读研究生的时候，开始选择了稀土发光LED材料研究方向。后来因导师工作变动等原因，重新选择了热电材料研究方向，一直坚持到现在；在2018年，又拓展了塑性无机非金属材料研究方向。在研究生阶段时，特别希望毕业后能去公司，尤其跨国大企业从事研发工作。但当自己在公司工作两年后，才发现更喜欢在高校研究所自由从事科研工作。

 在热电转换材料与器件领域发光发热 

您的团队在热电转换材料与器件领域取得了众多成果，您认为在未来五年内该领域的主要研究热点会是什么？您的团队有哪些关于该方向的计划呢？

主要热点：1.电热输运协同调控新原理和新方法探索；2.宽温域和室温区高性能热电材料开发；3.传统与新型高效热电器件研制；4.热电材料与器件研究范式变革。

本团队计划：在热电基础理论方面，我们将结合理论计算与实验，持续深入探索电热输运新机制、新效应，发展协同调控新原理和新方法；在传统热电材料领域，重点探索高性能室温区热电材料，发展与之相匹配的热电器件结构设计与集成制造方法；在新兴热电材料方面，基于前期开发的塑性无机半导体材料，发展力学性能与热电性能协同优化方法，开发兼具良好加工变形能力与优异热电性能的新型热电材料体系，探索在柔性和异型领域的应用。

您的团队在热电材料领域开展了很多原创性研究工作，并取得了多项重大进展。站在科研人员的角度，您觉得从一个科研想法的提出到实现，最大的困难是什么呢？在这方面能分享一些您的经验吗？

一个原创性的工作，我觉得最困难的还是开始的第一步怎么迈出去，怎么确保这条路能行能走通。很多时候，从一个个通常的情况或状态下提反面的问题或者想法，往往都蕴藏着创新的发现与成果，但如何找到正确的解决方案与方法，这大概是我们面临的最大困难。基于我个人的经历感受，有以下几点体会供大家参考。第一，保持好奇心，时刻准备好。创新的第一步确实很难，可能我们99%的工作都与此无关，真正有关联的甚至都不到1%。因此，要时刻保持一颗好奇心，经常关注那些不起眼的科研工作与实验数据，不轻易放过可能具有重要创新研究的细微末节。第二，广撒网，多安排一些有难度有挑战的科研工作。一方面，原创的工作一般无迹可寻，因此需要广泛撒网布局；另一方面，原创的工作艰辛曲折，更要特意多安排团队尝试一些有难度有挑战的科研工作。第三，拥有强大的执行力与坚强的毅力。原创工作的发现与突破充满了艰难险阻、周期漫长，需要我们坚定意志，排除困难，坚持下去，才有可能最终完成。

您认为柔性热电转换技术在未来可穿戴智能电子系统的应用前景如何？该技术的产业化发展面临的主要困难和挑战有哪些呢？

柔性热电技术属于一种无源自供电技术，不依赖化学电源或光照等外在条件，可利用人体体温与外界温差实现全天候不间断供电，具有免维护、可靠性强等优点，在可穿戴领域具有广阔的应用前景。

柔性热电技术走向产业化的困难和挑战主要有以下方面。一是现有高性能热电材料多为无机脆性半导体，其室温变形和加工能力有限，极大地限制了在柔性可穿戴领域的应用，这也是我们团队发展柔塑性无机热电材料的初衷。二是柔性热电的转换效率仍然较低，需要材料的室温性能实现突破。三是柔性热电技术涉及的器件设计和制造方法与传统刚性器件有很大的区别，相关工艺目前不是很成熟，其低成本、大规模制造技术有待突破。

InfoMat助力科研工作 

您的团队在InfoMat上发表了一篇题为 ‘Room-temperature plastic inorganic semiconductors for flexible and deformable electronics’的综述性文章。请问您选择这个主题的初衷是什么？您认为这篇综述可以给相关领域的研究人员予以什么启发呢？

再次感谢InfoMat的邀请和对我们工作的认可！

近年来，柔性电子领域蓬勃发展。作为柔性电子器件的核心，半导体材料一方面要具有优良的电学性能以实现特定功能，另一方面也要具备良好的变形能力以适应器件的柔性化。然而，无机半导体材料具有优良的电学性能，但表现为本征脆性，机械加工性和变形能力较差。因此，开发兼具良好的电学性能和变形能力的新型无机半导体材料是柔性电子的一个重要发展方向。近期，我们团队和国内外其他团队陆续发现了具有罕见塑性/延展性的无机半导体材料Ag₂S、ZnS（黑暗下单晶形态）、以及InSe单晶等，预示了该领域的广阔前景。鉴于此，我们团队针对几种室温塑性无机半导体材料，系统介绍了其晶体结构、化学键及其与力学性质的关联，阐释了其变形机理，讨论了其应用前景。

我们希望，这篇综述能够为相关研究人员勾画出塑性无机非金属材料的基本轮廓，吸引大家来关注这类兼具良好变形能力与优异物理性能的新型无机非金属材料，为柔性电子的设计开发提供新的思路、方法和潜在的材料选择。

InfoMat在2021年6月份收到了首个影响因子25.405，摘得国产材料期刊影响因子排名第一的桂冠。您可以评价下期刊的表现吗？您认为我们还可以从哪些方面努力提高期刊的水平和影响力？

InfoMat作为优秀国产期刊的代表，表现亮眼，让我们备受鼓舞！感谢编辑部和编委会对此做出的巨大努力！

建议InfoMat可以考虑多组织或参加相关领域的学术沙龙活动，增进期刊编辑与一线科研工作者、以及科研工作者之间的了解和交流，进一步提高期刊的知名度。

请您谈一谈目前国产期刊的迅速发展，对推动全球科技发展的意义。

改革开放40多年来，中国的科技事业日新月异，蒸蒸日上，对国家发展的推动作用日益凸显，在国际上的影响力也与日俱增，目前从事科研工作的人数已是世界第一，在科研成果方面也位居世界前列，成为全球最重要的科研力量之一。在这种形势下，国产期刊也必须迅速发展，紧跟我国科研工作的前进步伐，两者相辅相成、互相促进，更好地推动我国以及全球未来科技的发展。

 人才培养——交流方能碰撞出火花 

您在选择团队研究生时，看重学生的哪些品质呢？您是如何培养团队学生“创新”的能力？

研究生是科研工作的主体力量，每年报名我们团队的学生不少，我们一般重点考察以下几个方面。第一，品格过硬，诚信第一；第二，基础扎实，知识面广；第三，充满活力，创新性强；第四，踏实勤奋，刻苦肯干。在培养学生方面，也是努力做好以下几点。第一，因材施教。每个学生的基础、性格、特点、以及兴趣等都不一样，我们会结合课题要求尽量做好学生的因材施教工作。第二，鼓励创新与尝试突破。针对一些有想法、有冲劲的学生，积极鼓励他们尝试一些有难度有挑战的课题，不受限于现有的研究方向与课题。第三，要求学生多做多请教，少空想。研究生阶段特别缺少实际的科研工作经验与体会，因此我们要求学生尽量多开展科研工作，多向老师以及学长请教，不要自己闭门造车、蒙头苦想。

请您送一句话给已经踏上科研征途的博士研究生们。

坚定信念，不畏艰难，努力追求心中的那份理想。

 文章推荐 

Heyang Chen, Tian-Ran Wei*, Kunpeng Zhao, Pengfei Qiu, Lidong Chen, Jian He, Xun Shi*

DOI: 10.1002/inf2.12149

Citation: InfoMat, 2021, 3(1), 22-35

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