孙永昊

简介


2011年获得清华大学材料科学与工程专业学士学位,师从于荣教授。
2012和2016年分获英国剑桥大学物理学硕士和材料科学与冶金学博士学位,师从A.L. Greer教授。
2016-17年在美国约翰霍普金斯大学任博士后研究员,师从T.C. Hufnagel教授。
2018年加入中科院物理所极端条件物理实验室,任特聘研究员,博导。
研究结果曾发表在Nature、Nature Reviews Materials和Acta Materialia等期刊上。

主要研究方向


新型非晶合金的研发(高能量、超稳定、可相变)

过去的主要工作及获得的成果


发现可以提高金属玻璃室温塑性的低温快速循环工艺(Nature 524:200 2015);
提出突破金属玻璃储能极限的温控形变方法(Nature Rev. Mater. 1:16039 2016);
设计并制造了带有弹性常数各向异性的大块非晶材料(Acta Mater. 112:132 2016);
探索金属玻璃的熵变机制(Philos. Magz. 96:1643 2016);
建立金属玻璃低温塑性与多重剪切带之间的联系 (Mater. Sci. Tech. 31:635 2015);
证明金属玻璃在扭转实验中的包申格效应(J.Alloys and Compds. 615:S75 2014);

代表性论文及专利


  • M. Liu, H. Y. Jiang, X. Z. Liu, L. Gu, Y. H. Sun*, W. H. Wang and H. Y. Bai*, Energy state and properties controlling of metallic glasses by surface rejuvenation, Intermetallics 112, 106549 (2019).
  • S. Sohrabi, M. C. Ri, H. Y. Jiang, L. Gu, P. Wen, Y. H. Sun* and W. H. Wang*, Prominent role of chemical heterogeneity on cryogenic rejuvenation and thermomechanical properties of La-Al-Ni metallic glass, Intermetallics 111, 106497 (2019).
  • T. J. Lei, L. Rangel Dacosta, M. Liu, W. H. Wang, Y. H. Sun, A. L. Greer and M. Atzmon*, Microscopic characterization of structural relaxation and cryogenic rejuvenation in metallic glasses, Acta Materialia 164, 165−170 (2019).
  • M. C. Ri, Y. H. Sun, Z. Y. Xue, D. W. Ding* and W. H. Wang*, Determination of internal residual strain induced by cryogenic thermal cycling in partially-crystallized Fe-based metallic glasses, J. Alloys and Compounds 781, 357−361 (2019).
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  • L. Liu, Y. H. Sun, Z. Cheng, J. Zhu, R. Yu*, Subsurface reconstruction and saturation of surface bonds, Science Bulletin 63, 1570−1575 (2018)
  • L. Q. Shen, P. Luo, Y. C. Hu, H. Y. Bai, Y. H. Sun, B. A. Sun, Y. H. Liu* and W. H. Wang*, Shear-band affected zone revealed by magnetic domains in a ferromagnetic metallic glass, Nature Communications 9, 4414 (2018)
  • Y. H. Sun, A. Concustell and A. L. Greer*, Thermomechanical processing of metallic glasses: extending the range of the glassy state, Nature Reviews Materials 1, 16039 (2016)
  • Y. H. Sun, A. Concustell, M. A. Carpenter, J. C. Qiao, A. W. Rayment and A. L. Greer*, Flow-induced elastic anisotropy of metallic glasses, Acta Materialia 112, 132−140 (2016)
  • A.L. Greer* and Y. H. Sun, Stored energy in metallic glasses due to strains within the elastic limit, Philosophical Magazine 96, 1643−1663 (2016)
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  • S. Ketov#, Y. H. Sun#, S. Nachum, A. Checchi, A. R. Beraldin, H. Y. Bai, W. H. Wang, D. V. Louzguine-Luzgin, M. A. Carpenter and A. L. Greer*, Rejuvenation of metallic glasses by non-affine thermal strain, Nature 524, 200−203 (2015)
  • Y. H. Sun*, Inverse Ductile-brittle transition in metallic glasses? Materials Science and Technology, 31, 635−650 (2014)
  • Y. H. Sun, D.V. Louzguine-Luzgin, S. Ketov, A. L. Greer*, Pure shear stress reversal on a Cu-based bulk metallic glass reveals a Bauschinger-type effect, Journal of Alloys and Compounds, 615, S75−S78 (2013)
  • C. Zhang, X. Zhang*, Y. H. Sun, S. Y. Liu, Atomistic simulation of Y-site substitution in multiferroic h-YMnO3, Physical Review B, 83, 054104 (2011).
  • C. G. Zhang, X. Z. Zhang*, Y. H. Sun, S. Y. Liu, Atomistic simulation of dynamical and defect properties of multiferroic hexagonal YMnO3, Science China Physics, Mechanics & Astronomy, 54, 836−840 (2011)

目前的研究课题及展望


     亚稳材料,是一种同时具有高能量和稳定性的固体材料。人类在过去的二百年研究的主要是晶体,而晶体是一种稳态材料。它们的能量低,具有有序的原子排列、因其稳定的性能和有限的变化而为人类所广泛使用。如果我们向晶体中引入缺陷或是在非平衡态对晶体加工处理,就能打破其完美的原子结构,提高其储存的能量,扩展其性能的范围,满足更多的实际需要。如果我们再进一步,通过急速冷却等极端实验条件来制备材料,就能够在某些体系中发现长程无序的原子结构,更高的储能和更优异的性质。假如有一天我们可以将固体的能量提高到与液体的水平,谁能想像这时候材料会表现出什么样的性质呢?因此,亚稳材料的研究核心就是探索材料的储能能力。
     非晶合金就是一种典型的亚稳态材料。它的能量介于固体和液体之间,在室温下具有类似“琥珀”一般的稳定性。我的研究方向就是探索这类材料在不同的能量变化下会发生什么改变,具有哪些奇特的性质,可以实现怎样的应用。从能量的角度来看,我认为所有的亚稳态材料都应该遵循相似的法则,同一理论也可以拓展到高熵合金和纳米晶体等亚稳材料上。通过在一些极端的条件下对亚稳态材料进行工艺改性,我发现它们会呈现新功能、新特性,可以实现一材多用。因此我相信,在热力学和动力学的科学指引下,我们一定可以找到更多更好的亚稳材料。

培养研究生情况


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