首席科学家解思深

解思深，男，1942年2月出生，汉族，中共党员，山东青岛人。1965年毕业于北京大学物理系，1983年毕业于中科院物理所，获理学博士学位。1965年至1978年在宁夏钢铁厂任技术员，1984年至1986年在美国科罗拉多大学电机工程与计算机科学系做博士后，1986年至今，历任中国科学院物理研究所副研究员、研究员。2003年当选为中国科学院数学物理学部院士，2004年当选为第三世界科学院院士。解思深现任中国科学院物理研究所研究员、博士生导师、国家纳米科学中心主任首席科学家，从2005年5月起被聘为北京大学信息科学技术学院教授。

人物简介  

 解思深，男，1942年2月出生，汉族，中共党员，山东青岛人。1965年毕业于北京大学物理系， 1983年毕业于中科院物理所，获理学博士学位。现任中国科学院物理研究所研究员、博士生导师；国家纳米科学中心首席科学家。2003年当选中国科学院院士，2004年第三世界科学院院士。2013年担任中国人民大学理学院院长。

解思深1987年-1992年主要研究高温氧化物超导体的合成、相关系和晶体结构。在超导氧化物体系的相关系和晶体结构测定上有过重要的贡献。编写《高温超导》一书，由湖南出版社出版，合著《高温超导电性》一书，由上海科学出版社出版。1991年至今主要从事炭纳米管及其它一维纳米材料的合成、结构和物理性质的研究，在定向碳纳米管的制备、结构和物理性质的研究方面取得了一系列的重要进展。先后在Science、Nature上发表三篇文章，并在Phys. Rev. Letts., Phys.Rev.B, Appl.Phys. Letts., Advanced Materials等发表多篇学术论文；论文被引用3500余次。

1989年获国家自然科学一等奖；1991年获国家自然科学三等奖；1998年中科院科技进步三等奖；2000年获何梁何利科学技术进步奖、桥口隆吉基金会材料奖、国际科学检索系统（ISI"）1981-1998年经典论文奖；2001年获中科院自然科学奖一等奖；2002年获国家自然科学奖二等奖和周培源基金会物理奖。

自1992年至今，解思深主要研究一维纳米材料(碳纳米管)和其他纳米材料的合成、结构及力学、热学、光学和输运性能。1992年在国内率先开展了碳纳米管的研究，在碳纳米管的制备、结构和物理性质的研究方面取得了一系列的重要进展。先后在Science、Nature上发表三篇文章，并在Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett., Adv. Mater.等发表有关学术论文；解思深的碳纳米管研究工作，在国际学术界内有—一定的影响；他与合作者在碳纳米管定向制备和物理性质研究的某些方面处于国际领先。他的部分工作已被写人关于碳纳米管的专著，他本人已多次在有关的国际学术会议做邀请报告。

生平经历  

 1965年至1978年在宁夏钢铁厂任技术员，1965年北京大学物理系毕业被分配到宁夏石嘴山市宁夏钢铁厂从事技术工作，曾任技术员、材料检验室主任。

1978年国家恢复研究生考试，考入中国科学院研究生院，师从陆学善院士和梁敬魁院士。主要研究稀土储氢合金中的相图和相关系及用多晶X—射线衍射方法测定晶体结构。

1983年在中国科学院物理研究所获理学博士学位。

1984年至1986年在美国科罗拉多大学电机工程与计算机科学系做博士后。主要研究金属一有机物固体电解质的合成、单晶生长和单晶结构测定以及导电性质。

1986年底回中国，历任中国科学院物理研究所副研究员、研究员。曾获国家人事部和教育部颁发的“有突出贡献的中国博士”称号。

1987年至今，在中国科学院物理研究所先后任副研究员、研究员、博士生导师，曾任中国科学院凝聚态物理研究中心副主任。现任中国科学院真空物理开放实验室主任，担任国家科技部973项目“纳米材料和纳米结构“的首席科学家、中国材料学会常务理事。

2003年当选为中国科学院数学物理学部院士。

2004年当选为第三世界科学院院士。解思深现任中国科学院物理研究所研究员、博士生导师、国家纳米科学中心主任首席科学家。

2005年5月起被聘为北京大学信息科学技术学院教授。

研究方向  

 1.纳米碳管及其它一维纳米材料阵列体系的制备方法研究，模板生长和可控生长机理研究；内嵌或外包附及金属掺杂的研究。

2. 纳米碳管及其它一维纳米材料阵列体系的的结构和谱学研究。

3.纳米碳管及其及其它一维纳米材料、阵列体系的物性研究。

4.纳米碳管及其它一维纳米材料作为复合材料中加强材料的应用，界面结构和性质研究。

工作成果详细介绍  

   1978-1991年期间，主要研究高温氧化物超导体的合成、相关系和晶体结构。早期的高温氧化物超导体的合成、相关系和晶体结构研究工作中，“高Tc氧化物体系的发现”获1989年国家自然科学一等奖，“液氮温区氧化物超导体的合成，相关系和晶体结构”的研究获91年国家自然科学三等奖。

研究课题及展望  

国家重大基础研究计划973项目“纳米材料与纳米结构的性能和应用基础”，担任首席科学家；主持国家自然科学基金委员会重点项目《一维纳米材料的制备、结构和性能研究》；主持国家自然科学基金委员会重大研究计划“纳米科学与技术的基础问题”。

已获成果  

 综述  

1978-1991年期间，主要研究高温氧化物超导体的合成、相关系和晶体结构。“低温和强磁场下的超高压装置和应用于固体物理研究”获98年中科院科技进步三等奖。

自1992年，主要研究一维纳米材料（碳纳米管）和其它纳米材料的合成、结构及力学、热学、光学和输运性能。1992年在国内率先开展了碳纳米管的研究，在定向碳纳米管的制备、结构和物理性质的研究方面取得了一系列的重要进展。先后在Science、Nature上发表三篇文章，并在Phys. Rev. Lett.，Phys. Rev. B，Appl. Phys. Lett.，Adv. Mater.等发表多篇学术论文；论文被引用2500余次。2000年ISI经典论文奖（1981-1998），2000年乔口隆基基金会材料奖，2000年何梁何利科学技术进步奖，2001年中科院自然科学奖一等奖，2002年获国家自然科学奖二等奖，2002年周培源基金会物理奖。

纳米管研究成果  

1．针对碳纳米管的制备过程中，碳纳米管的直径、取向和结构无法控制的问题，发展了多层碳纳米管制备过程中对碳纳米管直径和取向的控制生长的方法。发明了把纳米催化剂颗粒嵌入多孔Si02衬底的模板生长碳纳米管的CVD工艺。制备出离散分布的、高密度和高纯度的定向碳纳米管列阵。列阵中几乎所有的碳纳米管呈直线状，它们的直径均匀(约20mn)、彼此平行、且均保持与衬底垂直。碳纳米管之间的距离为100nm左右，其间只含有极少量的杂质。这——方法解决了在常规的方法中所得到的碳纳米管混乱趋向、互相纠缠或烧结成束并含夹杂的问题(Science，1996)。在制备方法上，成功地实现了碳纳米管的直径和取向的控制生长，他们的成果有助于碳纳米管的物性的研究，也促进了碳纳米管的场发射的应用研究，得到国际技术发明周报(1nsideR&D)的高度评价。此文章已成为该领域内的基本文献，被经常引用。此文章还被ThomsonScientific(ISI)评为1981—1998年经典论文。

2．改进了制备大面积、离散分布的碳纳米管列阵的新工艺，利用改进后的基底，成功地控制了碳纳米管的生长模式，实现了催化剂颗粒集中在碳纳米管顶部的顶端生长方式，并大批量地制备出大面积、离散分布的超长的碳纳米管列阵。制得的碳纳米管的直径均匀，约为20nm，间距为100nm，碳纳米管的长度达2mm，比国际上现有的碳纳米管提高了1—2个数量级。这一工作在Nature上发表，并受到国内外学术界的高度评价。《英国金融时报》(B．K．FinanciMTimes)报道为长碳纳米管问世了；有关内容被M．Terrones写入专著《Na—notubes》。有关超长碳纳米管的工作，被国内评为1998年十大基础研究进展之一及1999年十大科技新闻之一。

3．超长碳纳米管的成功制备为采用常规实验手段测试碳纳米管的性能提供了条件。利用种小型拉伸装置首次对碳纳米管的拉伸特性进行了研究，得到的碳纳米管的杨氏摸量和抗拉强度分别为0．45±0．23TPa和1．72±0．64GPa。与理论计算和实验研究得到的结果相比较，得到的碳纳米管的力学性能偏低。理论分析发现多层碳纳米管中存在的大量缺陷及拉伸过程中多层碳纳米管的管壁中碳原子层(石墨层)之间的相对滑动是导致碳纳米管力学性能偏低的主要原因。用原子力显微镜(AFM)研究了单个多层碳纳米管在半径方向的压缩性质。在原子力显微镜中采用金刚石针尖和轻敲模式(tappingmode)测定分散在硅衬底上的碳纳米管在半径方向的杨氏模量，发现碳纳米管的径向压缩性与石墨大不相同，其弹性模量随所加的压力的增加而增加，最后达到的饱和值远高于石墨的弹性模量。

4．研究了超长碳纳米管的光学、电学及热学输运性质。碳纳米管的光学性质一直是人们十分关心的科学问题。他们首先成功地把碳纳米管分散在溶液中，形成透明的、含有碳纳米管的液体，然后用四波混频的方法测出碳纳米管的三阶光学非线性系数X3。这是首次观测到的碳纳米管的三阶光学非线性效应。在碳纳米管热导性质的研究中，他们采用了一种新的自加热3法测量了超长碳纳米管的热导率、比热和热扩散系数，发现碳纳米管的热导率比理论预计的要低许多，比理想石墨的热导率低约两个数量级；在实验温度范围内(10-300K)，碳纳米管的比热在整个温区内随温度呈很好的线性关系。

5．在电弧放电法生长多层碳纳米管的动力学研究中，得到了分形、弥散及图斑生长的三种模式；在制备单层碳纳米管的研究中，产量和质量均接近国际水平，并制备出世界上最细的碳纳米管，其管径接近了理论极限(Nature，2000)，BBCNewsOnline对他们的结果给予了报道。同时在碳纳米管与聚合物的纳米复合材料的研究及在纳米管内填充金属和半导体研究上，取得了有特色的进展。