中國科學院成會明院士作客第540期化苑講壇
報告題目:無機二維材料液晶的發現與發展
報告人:成會明院士
報告時間:2021年12月16日(周四)下午2:00-3:15
報告地點:化學樓2樓1號會議室
報告摘要:
液晶是一類光學各向異性材料,其雙折射這一本征光學特性可受外場連續調控。目前液晶已被廣泛應用于顯示器、智能門窗以及其他光調制相關的領域。以顯示器為例,液晶顯示器為主的市場規模已超過1000億美元。目前,大多數液晶都是基于有機材料。然而有機液晶仍存在一些局限性,限制了它們在一些重要領域的應用。這些限制主要有:1)成本高; 2) 強紫外吸收以及紫外線照射下工作不穩定; 3) 極低的電光/磁光系數;4) 含有部分有毒的有機揮發物。在本報告中,我們將重點介紹我們最近發現的一類新型液晶——無機二維材料液晶,有望克服上述所有限制。基于磁/光各向異性與材料形狀的幾何各向異性之間的相互關聯,我們首次在具有極大幾何各向異性的寬帶隙二維材料懸浮液中觀察到了巨磁致雙折射效應。其磁光克頓-穆頓系數比所有已報道的透明雙折射介質高三個數量級。通過發明一種無污染、尺寸依賴的新型二維材料篩分方法,我們發現了該磁光系數與二維材料橫向尺寸呈現二次依賴關系。這種二維材料分散液可以視為膠體體系,通過向該體系中引入集體行為,我們將其磁光系數又提升了一倍。二維材料液晶的巨磁光克頓-穆頓系數和寬透射窗口共同導致了透射式磁致干涉色效應的首次發現。這些新發現為使用寬帶隙二維材料作為下一代光學液晶材料和使用透射磁致干涉色效應作為制備高質量干涉色的新方法打開了大門,并在彩色水凝膠等新型光學材料的應用中得到了概念性驗證。
報告人簡介:
成會明,工學博士、教授,中國科學院院士、發展中國家科學院院士。1984年畢業于湖南大學獲學士學位,1987、1992年在中科院金屬研究所獲碩士和博士學位。現任中國科學院深圳理工大學材料學院名譽院長、中國科學院深圳先進技術研究院碳中和技術研究所所長;中科院金屬所沈陽材料科學國家研究中心先進炭材料研究部主任。主要從事碳納米管、石墨烯、其他二維材料、能量轉換和儲存材料等研究。已獲得發明專利190多項,多項被轉移轉化。在國內外學術會議上做特邀報告200多次,發表論文800余篇(被引用11萬多次,H因子為143),是化學和材料兩個領域國際高被引科學家。曾獲國家自然科學二等獎三項、國防科技進步二等獎一項、何梁何利科學與技術進步獎、美國Charles E. Pettinos獎、德國Felcht獎、美國ACS Nano講座獎等。曾任《Carbon》副主編、《新型炭材料》主編,現任《Energy Storage Materials》創刊主編、《Science China Materials》副主編。