研究生教育

2019年留学回国人员总结报告

来源:武汉光电国家研究中心   作者:冷美英  发布时间:2019年03月11日  点击量:

本人冷美英,为光电国家研究中心2013级直博生。2017年获国家留学基金委项目资助,于20179月至20191月至美国威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin, Madison)开展为期16个月的访学,现将学习体会及科研进展总结如下:

一、 国外主要工作、学习情况

1. 个人所在学校、单位简介

1.1 学校简介

威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison),简称UW-Madison,创建于1848年,位于美国威斯康星州的首府麦迪逊,是一所世界顶尖的著名公立研究型大学,位列2018年上海交大ARWU世界大学学术排名第28位、2019USNEWS世界大学排名第35位、2019年泰晤士高等教育世界大学排名第43位。该校是威斯康星大学系统的旗舰学府,是北美顶尖大学学术联盟美国大学协会(Association of American Universities)的创始会员之一,也是美国知名的十大联盟的创始成员之一,被誉为公立常春藤大学,与加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校和密歇根大学等代表了美国公立大学的最高水平。

威斯康星大学麦迪逊分校是美国最受尊敬的名校之一,在各个学科和领域均享有盛誉,产生了25位诺贝尔奖获得者,38位普利策奖获得者,12位美国国家科学奖章获得者。该校拥有87位美国国家科学院院士,26位美国国家工程院院士,61位美国艺术与科学院院士,8位美国国家医学院院士。

1.2 导师实验室简介

金松教授实验室主要从事纳米材料尤其是螺旋位错的合成及其光学性质的研究,首次研究了硫族化学物纳米片螺旋位错驱动的生长机制,开创性的为纳米片领域开展类似研究工作起到重要的指导作用。

2. 个人在国外主要开展哪些工作

近年来,钙钛矿材料展现了优良的性能,特别是光电领域如太阳能电池,电致发光等。但其中所含的铅的毒性影响了其将来的应用,VA族金属卤化物钙钛矿材料作为铅基潜在的替代者具有极高的研究价值。最近,VA钙钛矿材料由于其高PLQY以及白光发射能力而被证明是优异的荧光粉材料。在这里,我们报道了一种新型的无铅缺陷卤化物钙钛矿变体Rb21Sb9Cl48。使用相对小的铷A-阳离子和氯化物形成卤化物导致晶体结构由两个独特的0D金属中心基元组成,具体为SbCl63-Sb2Cl104-由于电荷平衡被Rb+阳离子作为支撑支架。 Rb21Sb9Cl48576 nm处显示出明亮的宽发射特征,半峰宽为120 nm,这可能表示自陷阱激子或材料中多个基元的发射结果。通过简单的溶解-重结晶法制备Rb21Sb9X48X = ClBr)的形状规整的六边形纳米片。纳米片在室温下显示出较强的光致发光。通过系统地改变ClBr的比例,可以将其反光波长在542 nm630 nm之间调节。这些材料是有希望用于光电应用的,并且是VA族金属卤化物的固态化学和物理学研究的重要延续。

此外,还进行了非中心对称材料的二阶非线性光学的研究。

3. 个人在科研、生活等方面有哪些提升及成果

3.1拓宽自己的科研领域,提高科研能力

以前在国内做的方向主要是新型无机薄膜太阳能电池、钙钛矿量子点及其基础光学研究,对纳米片和纳米线领域涉入较浅,也没有进行更深入的光学研究。在UW Madison期间,多次参加Seminar聆听大牛们的经验,实验室内也每周组织“Group meeting”,同时最值得推崇的是三个月一次的大汇报,将工作进行全面的总结,同时引发对项目新的思考。

3.2提高自己的英语交流能力

最开始去美国的时候因为英语口语不佳羞于开口,后来想明白了本来就不是母语说得不好也没什么,就大胆开口,说不明白的就换种说法接着说。随后在美国同学的帮助后,变得流利顺畅了很多,连点菜都变得毫无压力了。

二、个人国外访学心得体会

20179月只身一人首次离开祖国踏入美国的领土,来到UW Madison校园,到国际交流办公室报道后,随即见到了金松老师。在接下来的一年里,金松老师给我的科研工作提供了极大的帮助。不仅如此,金松老师还讲授晶体结构学的课程,使我受益匪浅。在国外,课程教学是一件非常受重视的事情,许多知名的教授都会在自己最擅长的领域授课,悉心教导学生使其获得更深刻的理解。

另一个感受是国内现在发展速度迅猛,在国外时,很多学生也会关注国内的研究方向,金松老师组也和国内湖南大学等高校有所合作。这对我们国内的科研水平和环境也是给予肯定的。

通过UW Madison这一年半的学习和工作,我的各方面都有了非常大的进步和提高,学到了很多新的知识,也认识了很多优秀的朋友。我非常感谢国家留学基金委、华中科技大学、UW Madison给我这次机会,感谢我的国内外导师对我的指导和支持,感谢所有同学们。

三、下一步计划

1. 继续开展螺旋位错纳米片的二阶非线性光学的研究,与金松教授及湖南大学潘安练教授继续合作,并将所学用到自己擅长的非铅钙钛矿领域。

2. 继续博后以进一步深造以获得更多的进步。


附图:

1. 美丽的麦屯(学校坐落在麦迪逊,虽是州府,规模却很小,故戏称麦屯,一年有6个月冬天,但是环境很好,风景优美,学校公寓像动物园一样,经常可以与野鸡、松鼠甚至小狼、狐狸和狸猫擦肩而过)

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2.UW Madison的博士毕业典礼(就在他们的小报告厅,但是博士的家属都到场了,一派的热闹喜庆,一般一路握手握到系主任结束,然后由导师亲自拨穗)

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3. 独立日的烟花(虽是他们的国庆,美国的烟花还是花样不多,看着一般般,也可能因为麦屯太小)

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4.美国自然博物馆的锑矿(由于我们组是做硒化锑太阳能电池的,看到美国博物馆的锑矿,尤其是上面写着中国赠送就分外激动)

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