2008年錢(qián)臨照獎(jiǎng)獲得者彭練矛教授
彭練矛教授簡(jiǎn)歷及學(xué)術(shù)成就： 彭練矛 性別：男 民族：漢 籍貫：湖南 出生年月日：1962年9月13日 1982年畢業(yè)于北京大學(xué)。1983年經(jīng)CUSPEA計(jì)劃赴美, 88年獲博士學(xué)位。89年至英國(guó)牛津大學(xué), 1990年被選為牛津大學(xué)Wolfson 學(xué)院Junior Research Fellow, 次年又被聘為Glasstone Research Fellow。94獲首屆國(guó)家杰出青年科學(xué)基金資助。96年入選中科院百人計(jì)劃。1999年被北大聘為教育部首批“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”特聘教授，2000年當(dāng)選為英國(guó)物理學(xué)會(huì)Fellow。 主要研究領(lǐng)域?yàn)殡娮语@微學(xué)和納米電子學(xué)。主要貢獻(xiàn)包括發(fā)展完善了一般性的多次彈性和非彈性電子衍射理論,建立了高能電子衍射的張量理論, 各向異性晶體和離子晶體的衍射理論，成功地從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了電子衍射的求逆過(guò)程;發(fā)現(xiàn)了亞納米碳管結(jié)構(gòu)和其熱穩(wěn)定性；確定了層狀鈦氧化物納米管的螺旋結(jié)構(gòu)，提出了非對(duì)稱化學(xué)環(huán)境驅(qū)動(dòng)層狀金屬氧化物向納米管轉(zhuǎn)化的模型；首次制備出了基于單壁碳納米管的彈道電子型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，發(fā)展了無(wú)摻雜CMOS電路的制備技術(shù)，并在納米尺度實(shí)現(xiàn)了CMOS器件與光電器件的集成。 發(fā)表論文200余篇，由牛津大學(xué)出版社出版專著 “High-Energy Electron Diffraction and Microscopy”。論文被他引1500余次，其中4篇第一或通訊作者論文單篇被引用超過(guò)100次。現(xiàn)任北大物理電子研究所所長(zhǎng)，教育部納米器件物理和化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃《納米研究》項(xiàng)目“基于一維納米材料的新原理器件”項(xiàng)目首席科學(xué)家，4個(gè)國(guó)際著名的顯微學(xué)、表面和納米科學(xué)雜志編委,國(guó)際晶體學(xué)會(huì)電子衍射委員會(huì)委員，中國(guó)電子顯微鏡學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)納米器件與系統(tǒng)技術(shù)分會(huì)副理事長(zhǎng)。98年獲香港求是科學(xué)與技術(shù)基金會(huì)“杰出青年學(xué)者獎(jiǎng)(物理)”。2001年有關(guān)納米碳管的工作被選入“納米研究取得最新成果”，評(píng)為2000年中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究十大新聞第一條。2004年獲北京市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。 彭練矛教授近三年五篇精選論文簡(jiǎn)介： Grinding a Nanotube, by M.S. Wang, Q. Chen and L.-M. Peng, Adv. Mater. 20 (2008) 724 (highlighted in NanoWerk: http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=4853.php) 在透射電鏡中首次對(duì)納米材料場(chǎng)蒸發(fā)過(guò)程進(jìn)行了近原子分辨的實(shí)時(shí)觀測(cè)，并利用場(chǎng)蒸發(fā)現(xiàn)象首次實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米材料的原子精度的結(jié)構(gòu)加工。相關(guān)研究結(jié)果被Adv. Mater.雜志審稿人評(píng)價(jià)為非常重要，被安排優(yōu)先出版，在Advances in Advance中特別介紹。論文發(fā)表后NanoWerk發(fā)表長(zhǎng)文專題介紹。 Cutting and sharpening carbon nanotubes using a carbon nanotube “nanoknife”, by X.L. Wei, Q. Chen, Y. Liu, and L.-M. Peng, Nanotechnology 18 (2007) 185503-1:5 (Highlighted in Nature Nanotechnology: http://npg.nature.com/nnano/reshigh/2007/0407/full/nnano.2007.140.html; in Nature China: http://www.nature.com/nchina/2007/070425/full/nchina.2007.58.html) 發(fā)明了基于碳納米管的“納米刀”。利用這種“納米刀”，能夠?qū)μ技{米管進(jìn)行有效的定位切割、修飾和操縱，并已經(jīng)運(yùn)用于制備高分辨率的原子力顯微鏡探針和分析碳管機(jī)械性能。該結(jié)果被選為Nanotechnology雜志封面，文章發(fā)表在后很快獲得了國(guó)際同行的關(guān)注，被Nature Nanotechnology和Small選為Research Highlights特別介紹,Nature China網(wǎng)站也對(duì)這項(xiàng)成果做了專門(mén)介紹。 Shaping a CNT and effects on its electrical and mechanical properties, by M.S. Wang, L.-M. Peng, J.Y. Wang and Q. Chen, Adv. Func. Mater. 16 (2006) 1462-1468 首次實(shí)現(xiàn)了碳納米管結(jié)的原位加工和實(shí)時(shí)電學(xué)和力學(xué)性能測(cè)量，并證明了對(duì)于CVD生長(zhǎng)的多壁碳納米管來(lái)講對(duì)其操作和加工并不影響其優(yōu)異的電學(xué)和力學(xué)性能，這個(gè)結(jié)論為真正利用碳納米管作為納電子器件的互聯(lián)材料奠定了基礎(chǔ)。如左圖所示，我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)單根納米管（線）進(jìn)行裁剪，連接，原位構(gòu)建出復(fù)雜的納米管結(jié)構(gòu)，并實(shí)時(shí)地對(duì)這些加工進(jìn)行接近原子分辨的監(jiān)控，對(duì)所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行電學(xué)性能測(cè)量。采用這個(gè)技術(shù)我們將不同的多壁碳納米管連接起來(lái)，證明了不同碳納米管節(jié)點(diǎn)具有良好的電學(xué)和機(jī)械性能，對(duì)納米管進(jìn)行的加工不影響其優(yōu)異的導(dǎo)電性能，為將來(lái)利用碳納米管實(shí)現(xiàn)全碳納電子電路打下了基礎(chǔ)。該結(jié)果被選為Adv. Func. Mater.雜志封面。 Quantitative analysis of current-voltage characteristics of semiconducting nanowries: decoupling of contact effects, by Z.Y. Zhang, K. Yao, Y. Liu, C.H. Jin, X.L. Liang, Q. Chen and L.-M. Peng, Adv. Func. Mater. 17 (2007) 2478-2489 基于半導(dǎo)體材料的有效質(zhì)量和熱場(chǎng)發(fā)射模型發(fā)展一種半導(dǎo)體納米管、線材料電子輸運(yùn)的定量描述方法，成功地實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體納米材料的實(shí)驗(yàn)電壓-電流曲線的全擬合，提出了分離納米接觸影響的方法，定量提取出了系列半導(dǎo)體納米線的本征參數(shù)。基于這種方法編寫(xiě)了可在一般PC機(jī)上運(yùn)行的專用軟件PKUMSM，對(duì)一般的實(shí)驗(yàn)電壓-電流曲線的定量分析只需幾十秒至幾分鐘的時(shí)間，可以定量得到包括半導(dǎo)體納米線的電阻率，載流子濃度，遷移率，兩個(gè)電極的肖特基勢(shì)壘高度等參數(shù)。目前國(guó)際上十余個(gè)相關(guān)研究組在使用所發(fā)展的程序。 Doping-free fabrication of carbon nanotube based ballistic CMOS devices and circuits, Z.Y. Zhang, X.L. Liang, S. Wang, K. Yao, Y.F. Hu, Y.Z. Zhu, Q. Chen, W.W. Zhou, Y. Li, Y.G. Yao, J. Zhang, and L.-M. Peng, Nano Letters 7(12) (2007) 3603-3607 (Highlighted in: SPIE newsroom: http://spie.org/x20204.xml?highlight=x2400) 在電子型碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制備方面取得了突破性的進(jìn)展。通過(guò)采用金屬鈧（Sc）作為電極材料，實(shí)現(xiàn)了無(wú)阻地向單壁碳納米管的導(dǎo)帶注入電子，制備出了目前世界上綜合指標(biāo)最好的電子型碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管n-CNT FET。具體講以下單元器件指標(biāo)都達(dá)到了目前世界最好的水平：（１）開(kāi)態(tài)電流大于0.62Go, 其中Go為單根單璧碳納米管的理論極限量子電導(dǎo)；（２）開(kāi)／關(guān)態(tài)電流比 Ion/Ioff > 109；（３）開(kāi)態(tài)飽和電流大于20?A。結(jié)合由美國(guó)Standford大學(xué)H. J. Dai研究組發(fā)展的p型CNT FET制備技術(shù)，提出了基于碳納米管的無(wú)摻雜的CMOS加工工藝流程，從而奠定了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于碳納米管的邏輯運(yùn)算器和集成電路的最重要的基礎(chǔ)。 近3年（2006-2008）發(fā)表論文目錄：（略）
