前沿院团队Nano Letters：揭示层状材料自插层关键机制
近日，前沿院郭万林院士团队的张助华教授联合内华达大学拉斯维加斯分校陈长风教授基于第一性原理高通量计算与键合分析揭示了过渡金属硫族化合物（TMDs）的自插层机制，该研究成果以“Mechanism Regulating Self-Intercalation in Layered Materials”为题在线发表在Nano Letters上。研究团队首先通过第一性原理团簇展开方法（CE）对2H和3R堆垛的双层TaS2进行了大规模结构搜索，结果表明ic-Ta表现为单分散相或三聚体相，随着ic-Ta覆盖浓度的增加，三聚体相可能进一步演变为四聚体相和六方相。对Ta-Ta键和Ta-S键的分析表明这种相多样性源于vdW间隙内Ta-Ta和Ta-TaS2两种相互作用的竞争。为了更深入的理解自插层机制，团队基于密度泛函理论（DFT）对15种自插层过渡金属硫族化合物MX2(si-MX2, M=transition metal and X=S, Se, Te, etc.)双分子层进行了高通量计算。获得的2322组能量数据表明，在自插层体系中都存在类似的随浓度变化的相转变，而ic-M与MX2双分子层的结合能被认为
前沿院团队Nano Letters：揭示层状材料自插层关键机制
近日，前沿院郭万林院士团队的张助华教授联合内华达大学拉斯维加斯分校陈长风教授基于第一性原理高通量计算与键合分析揭示了过渡金属硫族化合物（TMDs）的自插层机制，该研究成果以“Mechanism Regulating Self-Intercalation in Layered Materials”为题在线发表在Nano Letters上。研究团队首先通过第一性原理团簇展开方法（CE）对2H和3R堆垛的双层TaS2进行了大规模结构搜索，结果表明ic-Ta表现为单分散相或三聚体相，随着ic-Ta覆盖浓度的增加，三聚体相可能进一步演变为四聚体相和六方相。对Ta-Ta键和Ta-S键的分析表明这种相多样性源于vdW间隙内Ta-Ta和Ta-TaS2两种相互作用的竞争。为了更深入的理解自插层机制，团队基于密度泛函理论（DFT）对15种自插层过渡金属硫族化合物MX2(si-MX2, M=transition metal and X=S, Se, Te, etc.)双分子层进行了高通量计算。获得的2322组能量数据表明，在自插层体系中都存在类似的随浓度变化的相转变，而ic-M与MX2双分子层的结合能被认为
近日，郭万林院士团队以“The universal scaling law for wrinkle evolution in stiff membranes on soft films”为题，在Cell姊妹刊Matter上发表了软硬双层膜屈曲演化领域的最新成果，南京航空航天大学郭万林院士为论文通讯作者，孟彦成博士为第一作者。软硬双层膜体系普遍存在于诸如星球表面、生命体等自然界与柔性电子等工业界。由于两层膜的模量存在显著差异，两端受压时，硬质薄膜一侧容易出现屈曲失稳变形。团队成员通过系统的拉压、剥离弯曲实验与理论分析，证实双层膜的最终失稳阶次(模态)由软硬膜的等效厚度比t=(ts/tm)A-2唯一决定。当等效厚度比的取值从t=0开始增大且不超过第一临界值t1时，屈曲演化只存在1阶失稳，最终失稳阶次为1；当等效厚度比大于第一临界值而小于第二临界值t2时，屈曲演化先后出现一阶和二阶失稳，最终失稳阶次为2。以此类推，若等效厚度比的取值在两个临界值之间，则最终失稳阶次不变；若跨越某一临界值，则最终失稳阶次增大/减小一阶，这就是屈曲演化的标度律。图1.软硬双层膜屈曲变形的最终失稳阶次n与软硬双层膜
近日，郭万林院士团队以“The universal scaling law for wrinkle evolution in stiff membranes on soft films”为题，在Cell姊妹刊Matter上发表了软硬双层膜屈曲演化领域的最新成果，南京航空航天大学郭万林院士为论文通讯作者，孟彦成博士为第一作者。软硬双层膜体系普遍存在于诸如星球表面、生命体等自然界与柔性电子等工业界。由于两层膜的模量存在显著差异，两端受压时，硬质薄膜一侧容易出现屈曲失稳变形。团队成员通过系统的拉压、剥离弯曲实验与理论分析，证实双层膜的最终失稳阶次(模态)由软硬膜的等效厚度比t=(ts/tm)A-2唯一决定。当等效厚度比的取值从t=0开始增大且不超过第一临界值t1时，屈曲演化只存在1阶失稳，最终失稳阶次为1；当等效厚度比大于第一临界值而小于第二临界值t2时，屈曲演化先后出现一阶和二阶失稳，最终失稳阶次为2。以此类推，若等效厚度比的取值在两个临界值之间，则最终失稳阶次不变；若跨越某一临界值，则最终失稳阶次增大/减小一阶，这就是屈曲演化的标度律。图1.软硬双层膜屈曲变形的最终失稳阶次n与软硬双层膜
近日，前沿院李秀强教授与南京大学朱嘉教授、上海交通大学王如竹教授、徐震原教授等人将太阳能界面光热技术与分离能低的膜过滤净水技术相结合，大幅提高了器件的产水速率。该成果以“Solar steam-driven membrane filtration for high flux water purification”为题发表在《自然-水》上。南航国际前沿科学研究院为该论文的通讯单位，李秀强教授和南京大学朱嘉教授为论文的共同通讯作者。研究团队开发了一种用于水净化的SSD-RO/NF系统，在12个太阳光下其产水速率可达81 kg m-2h-1，远高于以往的太阳能蒸汽蒸发冷凝水纯化系统。该工作首次提出将界面光热技术和膜过滤技术结合，为实现基于太阳能海水淡化的高通量产水速率提供了新的途径。目前SSD-RO/NF系统实现的产水速率距离理论产水速率仍然还有很大的空间，未来进一步研究整个系统设计与优化有着重要的科学意义与应用价值。图1. (a) SSD-RO/NF系统原理图。(b) SSD-RO系统在理想绝热条件下蒸汽的稳态温度。(c) SSD-RO系统的理论产水速率。论文链接：https://www.
近日，前沿院李秀强教授与南京大学朱嘉教授、上海交通大学王如竹教授、徐震原教授等人将太阳能界面光热技术与分离能低的膜过滤净水技术相结合，大幅提高了器件的产水速率。该成果以“Solar steam-driven membrane filtration for high flux water purification”为题发表在《自然-水》上。南航国际前沿科学研究院为该论文的通讯单位，李秀强教授和南京大学朱嘉教授为论文的共同通讯作者。研究团队开发了一种用于水净化的SSD-RO/NF系统，在12个太阳光下其产水速率可达81 kg m-2h-1，远高于以往的太阳能蒸汽蒸发冷凝水纯化系统。该工作首次提出将界面光热技术和膜过滤技术结合，为实现基于太阳能海水淡化的高通量产水速率提供了新的途径。目前SSD-RO/NF系统实现的产水速率距离理论产水速率仍然还有很大的空间，未来进一步研究整个系统设计与优化有着重要的科学意义与应用价值。图1. (a) SSD-RO/NF系统原理图。(b) SSD-RO系统在理想绝热条件下蒸汽的稳态温度。(c) SSD-RO系统的理论产水速率。论文链接：https://www.
2023年3月25日，首届医工融合学术研讨会在江苏省南京市青龙山庄会议中心顺利召开。本次会议由南京航空航天大学主办，国际前沿科学研究院副院长张助华主持，江苏师范大学董晓臣、南京大学朱嘉、南京大学附属口腔医院牟永斌、江苏省人民医院李晓林、东部战区总医院董杰、孟嘉、陈伟、王志颐、魏穷、鼓楼医院蒋峰、金波、江苏省中医院郭嵩、中国科学院长春应用化学研究所刘伟、南京工业大学马江锋、吴斌、北京理工大学仇天阳，以及南京航空航天大学汪俊、吴大伟、赵利果、易敏、刘衍朋、殷俊、彭瀚旻、仇虎、周建新等三十余位专家学者参加了会议。会议伊始，张助华教授主持开幕式并致欢迎辞，他对各位专家、主任的到来表示热烈欢迎，期待双方能够以此次交流为契机，打通学科壁垒，寻求交叉纽带，以务实的精神推进在科学研究和教育教学方面的实质合作，以医工融合的创新研究助力各单位相关学科的发展。研讨会特邀专家董晓臣教授作题为《光敏剂结构调控及肿瘤多模态光治疗》的报告，介绍了肿瘤治疗中光敏剂的结构调控以及各模态下的光治疗机理和效果。李晓林主任作题为《消化道肿瘤医工融合的需求和困惑》的报告，介绍了消化系统肿瘤治疗的靶向药物以及目前的研究困境和解决
2023年3月25日，首届医工融合学术研讨会在江苏省南京市青龙山庄会议中心顺利召开。本次会议由南京航空航天大学主办，国际前沿科学研究院副院长张助华主持，江苏师范大学董晓臣、南京大学朱嘉、南京大学附属口腔医院牟永斌、江苏省人民医院李晓林、东部战区总医院董杰、孟嘉、陈伟、王志颐、魏穷、鼓楼医院蒋峰、金波、江苏省中医院郭嵩、中国科学院长春应用化学研究所刘伟、南京工业大学马江锋、吴斌、北京理工大学仇天阳，以及南京航空航天大学汪俊、吴大伟、赵利果、易敏、刘衍朋、殷俊、彭瀚旻、仇虎、周建新等三十余位专家学者参加了会议。会议伊始，张助华教授主持开幕式并致欢迎辞，他对各位专家、主任的到来表示热烈欢迎，期待双方能够以此次交流为契机，打通学科壁垒，寻求交叉纽带，以务实的精神推进在科学研究和教育教学方面的实质合作，以医工融合的创新研究助力各单位相关学科的发展。研讨会特邀专家董晓臣教授作题为《光敏剂结构调控及肿瘤多模态光治疗》的报告，介绍了肿瘤治疗中光敏剂的结构调控以及各模态下的光治疗机理和效果。李晓林主任作题为《消化道肿瘤医工融合的需求和困惑》的报告，介绍了消化系统肿瘤治疗的靶向药物以及目前的研究困境和解决
2023年3月3日下午，西安交通大学申胜平教授应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“瞬态连续介质力学与力化学耦合”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持，前沿院、航空学院及相关学院的师生共计50余人参加了此次学术活动。报告会伊始，张助华教授首先对申胜平教授的到来表示热烈欢迎，并介绍了申胜平教授的学术背景、研究经历和科研成果。随后，申胜平教授从研究背景和基本原理等方向详细讲述了瞬态高温力化学耦合效应。他提到瞬态高温力化学耦合是高超声速飞行器热防护技术、高功率器件及光刻技术等的关键共性科学问题。通过时间域Taylor展开，基于守恒定律、热力学第二定律与Helmholtz能得到本构和演化方程，可刻画从非平衡到平衡态的演化。作为连接分子动力学与连续介质力学的跨时空尺度桥梁，申胜平教授对瞬态连续介质力学与力化学耦合的研究前景充满期待。报告结束后，申胜平教授与老师、同学们进行了深入互动交流，对提出的问题作了详细耐心的讲解。最后，张助华教授对申教授的精彩报告表示感谢，并鼓励各位研究生同学能够主动与前辈交流，敢于发问，善于发问。他强调前沿院师生们要学习申教授在科研中
2023年3月3日下午，西安交通大学申胜平教授应邀来我校明故宫校区A9号楼506会议室为师生们作题为“瞬态连续介质力学与力化学耦合”的学术报告。会议由国际前沿科学研究院副院长张助华教授主持，前沿院、航空学院及相关学院的师生共计50余人参加了此次学术活动。报告会伊始，张助华教授首先对申胜平教授的到来表示热烈欢迎，并介绍了申胜平教授的学术背景、研究经历和科研成果。随后，申胜平教授从研究背景和基本原理等方向详细讲述了瞬态高温力化学耦合效应。他提到瞬态高温力化学耦合是高超声速飞行器热防护技术、高功率器件及光刻技术等的关键共性科学问题。通过时间域Taylor展开，基于守恒定律、热力学第二定律与Helmholtz能得到本构和演化方程，可刻画从非平衡到平衡态的演化。作为连接分子动力学与连续介质力学的跨时空尺度桥梁，申胜平教授对瞬态连续介质力学与力化学耦合的研究前景充满期待。报告结束后，申胜平教授与老师、同学们进行了深入互动交流，对提出的问题作了详细耐心的讲解。最后，张助华教授对申教授的精彩报告表示感谢，并鼓励各位研究生同学能够主动与前辈交流，敢于发问，善于发问。他强调前沿院师生们要学习申教授在科研中
国家自然科学基金委重大项目“基于水伏效应的高效绿色能源基础研究”项目启动会成功召开
2023年2月13日，国家自然科学基金委重大项目“基于水伏效应的高效绿色能源基础研究”项目启动会在江苏南京召开。会议围绕重大项目的研究目标、研究内容、研究方案及关键科学问题等进行了深入研讨。自然科学基金委交叉科学部副主任潘庆研究员、交叉科学部一处副处长戴亚飞，流动项目主任段玉萍、张强强，项目学术领导小组邹志刚院士、王伯根教授、曲良体教授、彭慧胜教授、武晓君教授、孟胜研究员、江颖教授、潘曹峰研究员、张助华教授，依托单位南京航空航天大学黄志球副校长、科学技术研究院顾冬冬副院长等，项目负责人郭万林教授及项目组全体骨干成员等以线下结合线上的形式出席了会议。会议由邹志刚院士和顾冬冬教授主持，南京航空航天大学黄志球副校长和交叉科学部潘庆副主任分别致辞。项目负责人郭万林院士首先介绍了项目总体情况，各课题负责人分别围绕课题的研究内容、实施方案以及课题间的合作研究等进行了详细阐述。与会专家对项目选题、实施方案和团队实力给予了充分肯定，并从完善水伏效应的基础理论、注重范式创新、明晰水伏概念范畴、发展水伏界面原位表征手段、引进具备多学科背景的科研人才等方面对项目实施提出了建设性意见和建议。邹志刚院士代表专家
国家自然科学基金委重大项目“基于水伏效应的高效绿色能源基础研究”项目启动会成功召开
2023年2月13日，国家自然科学基金委重大项目“基于水伏效应的高效绿色能源基础研究”项目启动会在江苏南京召开。会议围绕重大项目的研究目标、研究内容、研究方案及关键科学问题等进行了深入研讨。自然科学基金委交叉科学部副主任潘庆研究员、交叉科学部一处副处长戴亚飞，流动项目主任段玉萍、张强强，项目学术领导小组邹志刚院士、王伯根教授、曲良体教授、彭慧胜教授、武晓君教授、孟胜研究员、江颖教授、潘曹峰研究员、张助华教授，依托单位南京航空航天大学黄志球副校长、科学技术研究院顾冬冬副院长等，项目负责人郭万林教授及项目组全体骨干成员等以线下结合线上的形式出席了会议。会议由邹志刚院士和顾冬冬教授主持，南京航空航天大学黄志球副校长和交叉科学部潘庆副主任分别致辞。项目负责人郭万林院士首先介绍了项目总体情况，各课题负责人分别围绕课题的研究内容、实施方案以及课题间的合作研究等进行了详细阐述。与会专家对项目选题、实施方案和团队实力给予了充分肯定，并从完善水伏效应的基础理论、注重范式创新、明晰水伏概念范畴、发展水伏界面原位表征手段、引进具备多学科背景的科研人才等方面对项目实施提出了建设性意见和建议。邹志刚院士代表专家
近日，我院刘衍朋教授团队与合作者们综述了表面声波在石墨烯和过渡金属硫化物等二维材料中所诱导新奇物理现象，主要涵盖了声学电荷输运、声学激子输运和调制以及相干声学声子四个方面，讨论了该领域面临的挑战并对可行的发展方向进行了展望。该成果以 “Surface acoustic wave induced phenomena in two-dimensional materials” 为题，发表在英国皇家化学会出版的纳米科学与技术领军期刊Nanoscale Horizons上，论文第一作者为聂需辰博士。表面声波 (SAW) 是在固体表面内传播的一种准二维声波，传输方式简单，易于分辨，且损耗小，在调制电子和光电子器件方面具有巨大应用潜力。表面声波所携带的动态应变场和压电场决定了二维 (2D) 激子和声子之间的相干操纵和转换，是一种简单有效的激子动力学调控新手段。在过去的十年中，许多有趣的声诱导效应，包括声电效应、声伏效应、声学斯塔克效应、声霍尔效应和声学激子输运，相继被报道。然而，更多的声学现象，如谷声电效应、谷声电霍尔效应、声学自旋霍尔效应等，仅在理论上被提出，尚未得到实验验证，制约着进一步诱导和
近日，我院刘衍朋教授团队与合作者们综述了表面声波在石墨烯和过渡金属硫化物等二维材料中所诱导新奇物理现象，主要涵盖了声学电荷输运、声学激子输运和调制以及相干声学声子四个方面，讨论了该领域面临的挑战并对可行的发展方向进行了展望。该成果以 “Surface acoustic wave induced phenomena in two-dimensional materials” 为题，发表在英国皇家化学会出版的纳米科学与技术领军期刊Nanoscale Horizons上，论文第一作者为聂需辰博士。表面声波 (SAW) 是在固体表面内传播的一种准二维声波，传输方式简单，易于分辨，且损耗小，在调制电子和光电子器件方面具有巨大应用潜力。表面声波所携带的动态应变场和压电场决定了二维 (2D) 激子和声子之间的相干操纵和转换，是一种简单有效的激子动力学调控新手段。在过去的十年中，许多有趣的声诱导效应，包括声电效应、声伏效应、声学斯塔克效应、声霍尔效应和声学激子输运，相继被报道。然而，更多的声学现象，如谷声电效应、谷声电霍尔效应、声学自旋霍尔效应等，仅在理论上被提出，尚未得到实验验证，制约着进一步诱导和
