柳延辉
Liu Yanhui
研究员,博士生导师
山东大学本科(2001)、硕士(2004),中科院物理所博士(2008)。
2007.10-2011.03,日本东北大学(Tohoku University)
金属材料研究所,G-COE博士后
2011.04-2012.03,日本东北大学(Tohoku University)
原子分子高等研究机构(WPI-AIMR),助理教授,
2012.03-2016.08,美国耶鲁大学(Yale University)
机械工程与材料科学系,副研究员。
2016.09-2018.08,中科院物理所
极端条件物理实验室,副研究员。
2018.08至今, 中科院物理所
极端条件物理实验室,研究员
- 在Science, Nature, Nature Materials, Nature Communications, Physical Review Letters等期刊上发表论文70余篇。
- 研究结果曾入选中国基础研究十大新闻,科普杂志《Discover》评选的Top 100 Science Stories。
- 曾获得“全国百篇优秀博士论文”、“中科院院长奖学金特别奖”等奖励。
- 2018年获国家杰出青年科学基金。
主要研究方向:
新型金属材料的高通量探索、物性及应用
突破现有金属材料的性能极限,实现其性能的综合优化是材料研究的永恒目标之一。高性能金属材料往往是多元材料,涵盖了巨大的成分空间。由于缺少系统、完整的实验数据支撑,先进金属材料(如非晶合金、高熵合金等)中的诸多物理规律尚未澄清,新材料开发缺乏统筹设计和性能调控能力。
材料基因工程方法是材料科学领域的新理念,结合了高通量计算、高通量制备与表征、大数据管理与挖掘,能够大幅提高新材料探索和相关机理研究的效率。其中,高通量制备与表征既可直接实现材料的快速研发,也可在实验大数据的基础上总结材料中的科学规律,发现新的物理现象,揭示材料行为的微观机制。
课题组致力于三个方面的研究:(1)设计开发有特色的高通量制备与表征技术,通过高通量技术探索综合性能优异的新金属材料(非晶合金、高熵合金等);(2)利用高通量表征获得实验大数据,结合大数据分析,理解材料组分之间的交互作用机制及其对材料性能的影响规律;(3)针对新材料的独特性能,探索其应用。
过去的主要工作及获得的成果:
- 提出可快速判别非晶形成能力的高通量实验技术,研制出高温高强块体非晶合金新材料(Nature, 569:99, 2019)
- 发现具有室温大塑性的新型非晶合金材料 (Science, 315:1385, 2007)
- 建立了非晶合金变形过程中剪切带的形成与玻璃转变的关联(Physical Review Letters,103:065504, 2009)
- 实验证明非晶合金在纳米尺度上结构具有不均匀性(Physical Review Letters, 106:125504, 2011)
- 揭示了非晶合金中次级弛豫的原子结构起因 (Nature Communications, 5:3238, 2014)
- 设计开发出可快速判别非晶合金加工成型能力的高通量实验技术 (Nature Materials, 13:494, 2014)
- 提出适合复杂合金材料、可同时控制成分和结构的微纳米制造技术([Nature Communications, 6:7043, 2015)
代表性论文及专利:
1. Y.H. Liu, G. Wang, R.J. Wang, D.Q. Zhao, M. X. Pan, W. H. Wang.
Super plastic bulk metallic glasses at room temperature.
Science, 2007, Vol. 315:1385.
2. M.X. Li, S.F. Zhao, Z. Lu, A. Hirata, P. Wen, H.Y. Bai, M.W. Chen, J. Schroers, Y.H. Liu#, W.H. Wang.
High-temperature bulk metallic glasses developed by combinatorial methods.
Nature, 2019, Vol. 569: 99 (# corresponding author)
3. S.Y. Ding*, Y.H. Liu*, Y.L. Li, Z. Liu, S.W. Sohn, F.J. Fred, J. Schroers.
Combinatorial development of bulk metallic glasses.
Nature Materials, 2014, Vol. 13: 494. (* co-first author)
4. L.Q. Shen, P. Luo, Y.C. Hu, H.Y. Bai, Y.H. Sun, B.A. Sun, Y.H. Liu#, W.H. Wang#.
Shear-band affected zone revealed by magnetic domains in a ferromagnetic metallic glass.
Nature communications. 2018, Vol. 9:4414. (# corresponding author)
5. E. Perim*, D.W. Lee*, Y.H. Liu*, C. Toher, P. Gong, Y.L. Li, W.N. Simmons, O. Levy, J.J. Vlassak, J. Schroers, S. Curtarolo.
Spectral descriptors for bulk metallic glasses based on the thermodynamics of competing crystalline phases.
Nature Communications, 2016, Vol. 7: 12315. (* co-first author)
6. Y.H. Liu#, J.B. Liu, S.W. Sohn, Y.L. Li, J.J. Cha, J. Schroers#.
Metallic glass nanostructures of tunable shape and composition.
Nature Communications, 2015, Vol. 6: 7043. (# corresponding author)
7. Y.H. Liu*, T. Fujita*, D. P. B. Aji*, M. Matsuura, M.W. Chen.
Structural origins of Johari-Goldstein relaxation in a metallic glass.
Nature Communications, 2014, Vol. 5: 3238. (* co-first author)
8. G. Kumar, P. Neibecker, Y.H. Liu, J. Schroers.
Critical fictive temperature for plasticity in metallic glasses.
Nature Communications, 2013, Vol. 4:1536.
9. Y.H. Liu, D. Wang, K. Nakajima, W. Zhang, A. Hirata, T. Nishi, A. Inoue, M.W. Chen.
Characterization of nanoscale mechanical heterogeneity in a metallic glass by dynamic force microscopy.
Physical Review Letters, 2011, Vol.106: 125504.
10. Y.H. Liu, C. T. Liu, W. H. Wang, A. Inoue, T. Sakurai, M.W. Chen.
Thermodynamic Origins of Shear Band Formation and the Universal Scaling Law of Metallic Glass Strength.
Physical Review Letters, 2009, Vol.103: 065504.
研究员,博士生导师
山东大学本科(2001)、硕士(2004),中科院物理所博士(2008)。
2007.10-2011.03,日本东北大学(Tohoku University)
金属材料研究所,G-COE博士后
2011.04-2012.03,日本东北大学(Tohoku University)
原子分子高等研究机构(WPI-AIMR),助理教授,
2012.03-2016.08,美国耶鲁大学(Yale University)
机械工程与材料科学系,副研究员。
2016.09-2018.08,中科院物理所
极端条件物理实验室,副研究员。
2018.08至今, 中科院物理所
极端条件物理实验室,研究员
- 在Science, Nature, Nature Materials, Nature Communications, Physical Review Letters等期刊上发表论文70余篇。
- 研究结果曾入选中国基础研究十大新闻,科普杂志《Discover》评选的Top 100 Science Stories。
- 曾获得“全国百篇优秀博士论文”、“中科院院长奖学金特别奖”等奖励。
- 2018年获国家杰出青年科学基金。
主要研究方向:
新型金属材料的高通量探索、物性及应用
突破现有金属材料的性能极限,实现其性能的综合优化是材料研究的永恒目标之一。高性能金属材料往往是多元材料,涵盖了巨大的成分空间。由于缺少系统、完整的实验数据支撑,先进金属材料(如非晶合金、高熵合金等)中的诸多物理规律尚未澄清,新材料开发缺乏统筹设计和性能调控能力。
材料基因工程方法是材料科学领域的新理念,结合了高通量计算、高通量制备与表征、大数据管理与挖掘,能够大幅提高新材料探索和相关机理研究的效率。其中,高通量制备与表征既可直接实现材料的快速研发,也可在实验大数据的基础上总结材料中的科学规律,发现新的物理现象,揭示材料行为的微观机制。
课题组致力于三个方面的研究:(1)设计开发有特色的高通量制备与表征技术,通过高通量技术探索综合性能优异的新金属材料(非晶合金、高熵合金等);(2)利用高通量表征获得实验大数据,结合大数据分析,理解材料组分之间的交互作用机制及其对材料性能的影响规律;(3)针对新材料的独特性能,探索其应用。
过去的主要工作及获得的成果:
- 提出可快速判别非晶形成能力的高通量实验技术,研制出高温高强块体非晶合金新材料(Nature, 569:99, 2019)
- 发现具有室温大塑性的新型非晶合金材料 (Science, 315:1385, 2007)
- 建立了非晶合金变形过程中剪切带的形成与玻璃转变的关联(Physical Review Letters,103:065504, 2009)
- 实验证明非晶合金在纳米尺度上结构具有不均匀性(Physical Review Letters, 106:125504, 2011)
- 揭示了非晶合金中次级弛豫的原子结构起因 (Nature Communications, 5:3238, 2014)
- 设计开发出可快速判别非晶合金加工成型能力的高通量实验技术 (Nature Materials, 13:494, 2014)
- 提出适合复杂合金材料、可同时控制成分和结构的微纳米制造技术([Nature Communications, 6:7043, 2015)
代表性论文及专利:
1. Y.H. Liu, G. Wang, R.J. Wang, D.Q. Zhao, M. X. Pan, W. H. Wang.
Super plastic bulk metallic glasses at room temperature.
Science, 2007, Vol. 315:1385.
2. M.X. Li, S.F. Zhao, Z. Lu, A. Hirata, P. Wen, H.Y. Bai, M.W. Chen, J. Schroers, Y.H. Liu#, W.H. Wang.
High-temperature bulk metallic glasses developed by combinatorial methods.
Nature, 2019, Vol. 569: 99 (# corresponding author)
3. S.Y. Ding*, Y.H. Liu*, Y.L. Li, Z. Liu, S.W. Sohn, F.J. Fred, J. Schroers.
Combinatorial development of bulk metallic glasses.
Nature Materials, 2014, Vol. 13: 494. (* co-first author)
4. L.Q. Shen, P. Luo, Y.C. Hu, H.Y. Bai, Y.H. Sun, B.A. Sun, Y.H. Liu#, W.H. Wang#.
Shear-band affected zone revealed by magnetic domains in a ferromagnetic metallic glass.
Nature communications. 2018, Vol. 9:4414. (# corresponding author)
5. E. Perim*, D.W. Lee*, Y.H. Liu*, C. Toher, P. Gong, Y.L. Li, W.N. Simmons, O. Levy, J.J. Vlassak, J. Schroers, S. Curtarolo.
Spectral descriptors for bulk metallic glasses based on the thermodynamics of competing crystalline phases.
Nature Communications, 2016, Vol. 7: 12315. (* co-first author)
6. Y.H. Liu#, J.B. Liu, S.W. Sohn, Y.L. Li, J.J. Cha, J. Schroers#.
Metallic glass nanostructures of tunable shape and composition.
Nature Communications, 2015, Vol. 6: 7043. (# corresponding author)
7. Y.H. Liu*, T. Fujita*, D. P. B. Aji*, M. Matsuura, M.W. Chen.
Structural origins of Johari-Goldstein relaxation in a metallic glass.
Nature Communications, 2014, Vol. 5: 3238. (* co-first author)
8. G. Kumar, P. Neibecker, Y.H. Liu, J. Schroers.
Critical fictive temperature for plasticity in metallic glasses.
Nature Communications, 2013, Vol. 4:1536.
9. Y.H. Liu, D. Wang, K. Nakajima, W. Zhang, A. Hirata, T. Nishi, A. Inoue, M.W. Chen.
Characterization of nanoscale mechanical heterogeneity in a metallic glass by dynamic force microscopy.
Physical Review Letters, 2011, Vol.106: 125504.
10. Y.H. Liu, C. T. Liu, W. H. Wang, A. Inoue, T. Sakurai, M.W. Chen.
Thermodynamic Origins of Shear Band Formation and the Universal Scaling Law of Metallic Glass Strength.
Physical Review Letters, 2009, Vol.103: 065504.