马秀良

简介


马秀良,男,满族,博士生导师,国家杰出青年科学基金获得者(2003年)。现任中国科学院物理研究所研究员、松山湖材料实验室研究员、大湾区显微科学与技术研究中心负责人。



1988年毕业于大连理工大学材料工程系。曾师从我国著名科学家郭可信先生,在中国科学院北京电子显微镜实验室和大连理工大学从事Al基合金中十次对称准晶及复杂合金相的冶金学和晶体学研究,1994年获博士学位。1995—2005年先后在德国多特蒙德大学、日本精细陶瓷研究中心、东京大学、香港城市大学及德国鲁斯卡电镜中心等从事固体材料结构与缺陷的高分辨电子显微学研究。



2001—2022年为中国科学院金属研究所研究员,先后任沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部主任(2006—2018),沈阳材料科学国家研究中心材料结构与缺陷研究部主任(2018—2022),金属研究所第十二届学术委员会主任(2019—2022)。



2022年3月加入中国科学院物理研究所珠三角研究部,现已在松山湖材料实验室组建完成具有国际先进水平的大湾区显微科学与技术研究中心实验室。



现兼任中国电子显微学会副理事长、常务理事;中国电子显微学会物理与材料专业委员会主任;中国微米纳米技术学会副理事长;中国物理学会固体缺陷专业委员会委员;Scientific Reports编辑委员会委员;APL Materials编辑咨询委员会委员;Materials Letters期刊编辑委员会委员;Progress in Natural Science—Materials International编辑委员会委员;松山湖材料实验室学术委员会委员;广东省信息功能氧化物材料与器件重点实验室学术委员会委员。


主要研究方向


1、晶体结构与缺陷的三维原子构型图谱;



2、基于铁电极化的量子材料构筑及其亚埃尺度结构调控;



3、针对海洋、深海及微生物腐蚀等基础科学问题的像差校正电子显微学解析;



4、高性能金属结构材料近使役条件下的结构与性能关系研究


过去的主要工作及获得的成果


马秀良研究员长期致力于材料基础科学问题的透射电子显微学解析。在Science, Nature Materials, Nature Communications, Science Advances, Advanced Materials等具有重要影响力的国内外学术刊物上发表论文310余篇。曾获国家教育部科技进步一等奖(1993),德国“洪堡”基金(1995),美国ISI“经典引文奖”(2000),中国科学院“百人计划”(2000),国家杰出青年科学基金(2003),国务院政府特殊津贴(2006),郭可信教育基金会“郭可信杰出学者奖”(2016),中国电子显微学会“钱临照奖”(2018),辽宁省自然科学一等奖(2020)等荣誉。主持完成国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金重点项目、中科院前沿科学重点研究项目、科技部973课题等多个科研项目。



1991—1995年间发现可形成稳定十次对称准晶的唯一的二元合金体系和成分,这一发现修正了此前普遍认为稳定的十次对称准晶只在三元合金系中存在的观点;制备出毫米量级十次准晶单晶体,并测得其有别于传统周期性晶体的独特的物理性能数据;在Al基合金中发现并确定了20余种晶胞参数是以黄金分割比渐进膨胀的大单胞新物相,并将之归纳为单斜和正交两大点阵群族,提出准晶相是上述两大晶体群族中共有的极限成员(单胞无穷大)这一重要观点。



进入新世纪,带领团队重点关注新型铁电拓扑结构的构筑、亚埃尺度的结构特性以及金属腐蚀机理等基础科学问题的像差校正电子显微学解析。相继在铁电材料中发现了通量全闭合畴结构(Science 2015)、半子拓扑畴及半子晶格(Nature Materials 2020)、周期性电偶极子波(Science Advances 2021),为探索基于铁电材料的高密度信息存储和传输提供了新途径;澄清了奥氏体不锈钢点蚀形核初期MnS局域溶解的成因,将不锈钢点蚀机理的认识从先前的微米尺度提升至纳米及原子尺度(Acta Materialia 2010);实现了对氯离子在金属钝化膜中传输路径的直接观测,为修正和完善基于模型和假说所建立起来的钝化膜击破理论提供了原子尺度的结构信息(Nature Communications 2018);提出通过界面原子构型的重构从而提高不锈钢耐蚀性的新方法,使不锈钢在酸中的活化时间最高延长了两个数量级,大幅度提升了钝化膜的稳定性及不锈钢的耐蚀性能(Nature Communications 2022)。


代表性论文及专利


1.      X. X. Wei†, B. Zhang†, B. Wu, Y. J. Wang, X. H. Tian, L. X. Yang, E. E. Oguzie, X. L. Ma*, Enhanced corrosion resistance by engineering crystallography on metals, Nature Communications, 13, 726 (2022).



2.      F. H. Gong†, Y. L. Tang†, Y. L. Zhu*, H. Zhang, Y. J. Wang, Y. T. Chen, Y. P. Feng, M. J. Zou, B. Wu, W. R. Geng, Y. Cao, X. L. Ma*, Atomic mapping of periodic dipole waves in ferroelectric oxide, Science Advances, 7, eabg 5503 (2021).



3.      Y. J. Wang†, Y. P. Feng†, Y. L. Zhu*, Y. L. Tang, L. X. Yang, M. J. Zou, W. R. Geng, M. J. Han, X. W. Guo, B. Wu, X. L. Ma*, Polar meron lattice in strained oxide ferroelectrics, Nature Materials, 19, 881-886 (2020).



4.      W. R. Geng, X. W. Guo, Y. L. Zhu*, Y. L. Tang, Y. P. Feng, M. J. Zou, Y. J. Wang, M. J. Han, J. Y. Ma, B. Wu, W. T. Hu, X. L. Ma*, Rhombohedral-orthorhombic ferroelectric morphotropic phase boundary associated with a polar vortex in BiFeO3 films, ACS Nano, 12 (11), 11098-11105 (2018).



5.      B. Zhang†, J. Wang†, B. Wu, X. W. Guo, Y. J. Wang, D. Chen, Y. C. Zhang, K. Du, E. E. Oguzie, X. L. Ma*, Unmasking chloride attack on the passive film of metals, Nature Communications, 9, 2559 (2018).



6.      Y. L. Tang†, Y. L. Zhu†, Y. Liu, Y. J. Wang, X. L. Ma*, Giant linear strain gradient with extremely low elastic energy in a perovskite nanostructure array, Nature Communications, 8, 15994 (2017).



7.      Y. L. Tang†, Y. L. Zhu†, X. L. Ma*, A. Y. Borisevich, A. N. Morozovska, E. A. Eliseev, W. Y. Wang, Y. J. Wang, Y. B. Xu, Z. D. Zhang, S. J. Pennycook, Observation of a periodic array of flux-closure quadrants in strained ferroelectric PbTiO3 films, Science, 348 (6234), 547-551 (2015).



8.      S. J. Zheng, Y. J. Wang, B. Zhang, Y. L. Zhu, C. Liu, P. Hu, X. L. Ma*, Identification of MnCr2O4 nano-octahedron in catalysing pitting corrosion of austenitic stainless steels, Acta Materialia, 58, 5070-5085 (2010).


目前的研究课题及展望


依托于中科院物理所、立足于松山湖材料实验室,在电子显微科学与技术方面建设具有重要国际影响力的研究中心。



松山湖材料实验室坐落于粤港澳大湾区重要节点城市东莞,于2017年12月22日启动建设,2018年4月完成注册,是广东省第一批省实验室之一,布局有前沿科学研究、公共技术平台和大科学装置、创新样板工厂、粤港澳交叉科学中心四大核心板块,探索形成“前沿基础研究→应用基础研究→产业技术研究→产业转化”的全链条创新模式,定位于成为有国际影响力的新材料研发南方基地、国家物质科学研究的重要组成部分、粤港澳交叉开放的新窗口。



大湾区显微科学与技术研究中心(简称:大湾区电镜中心)是松山湖材料实验室重大科学装置平台之一。该中心的组建旨在建设成为物质微结构研究南方基地以及超高空间分辨和超高能量分辨的材料成像中心。该中心紧密结合松山湖材料实验室总体布局以及粤港澳大湾区未来物质结构研究发展规划,以期逐步成为能够代表国家水平的物质微结构研究基地、显微技术人才培养及教育基地、未来国家物质结构研究的重要组成部分、粤港澳交叉开放的新窗口。


培养研究生情况


在材料电子显微学多个研究方向上培养(包括已毕业和目前在读)研究生80余人,多人获得国家奖学金等奖项,部分毕业生获国家自然科学基金优秀青年基金、中组部QR计划(青年)以及中科院“百人计划”等人才项目。


其他联系方式


Email: xlma@sslab.org.cn



研究团队主页:https://bacem.sslab.org.cn/


电话:

010-82648188

Email

xlma@iphy.ac.cn