教授（或相当职称硕士导师简况表山东大学

1、 申请新增列博士生指导教师人员简 况 表申 请 人 姓 名： 秦敬玉 所 在 单 位：材料科学与工程学院（学院、所、中心、医院 ）一级学科名称： 材料学 二级学科名称： 材料加工工程 山东大学学位评定委员会办公室制 2011年 4 月 18 日填表（2011年版 本表请正反面印刷）姓名秦敬玉性 别男出生年月1967.3专业技术职务教授聘任时间2004.9最后学历、最高学位（包括时间、学校、学科）国内：1998年于山东工业大学材料加工工程专业获得博士学位国外：主要研究方向金属熔体结构及其遗传性联系电话办公电话：88392810 家庭电话：88399295 移动电话五年内

2、作为第一作者或通讯作者发表CSSCI、SSCI、AHCI、SCI、EI收录论文共（ 10 ）篇（人文、社科申请者请注明权威期刊）主要学术论文序号 论 文 题 目期刊名称、时间、卷册本人位次（通讯作者）1Study on the structural relationship between the liquid and amorphous Fe78Si9B13 alloys by ab initio molecular dynamics simulationApplied physics letters, 90 (2007) 201909 IF=3.554 1(通讯作者)2The comple

3、x structure of liquid Cu6Sn5 alloyJournal of Physics: Condensed Matter, 21 (2009) 155106 IF=1.9641(通讯作者)3The featured local structural units in liquid Al80Si15P5 alloy and their relationship with Si modificationJournal of Alloys and Compounds 492 (2010)525 IF=2.1351(通讯作者)4Correlation between local s

4、tructure of melts and glass forming ability for Fe78M9B13 (M=Nb, Si, and Zr) alloysJournal of Applied Physics 105  (2009) 013531 IF=2.0722(通讯作者)5The role of rare earth elements in the structures of FeB-based glass forming liquid alloysJournal of Applied Physics 107 (3) (2010) IF=2.0722(通讯作者)6St

5、ructure of liquid Al80Mn20 alloy by Reverse Monte Carlo simulationJournal of Non-Crystalline Solids 354 (2008) 1736 IF=1.2522(通讯作者)7Structural and dynamical properties of Fe78Si9B13 alloy during rapid quenching by first principles molecular dynamic simulationJournal of Non-Crystalline Solids 355, (2

6、009)2333 IF=1.2521(通讯作者)8The structure of liquid Mg-Cu binary alloysJournal of Non-Crystalline Solids 356 (2010)1587 IF=1.2522(通讯作者)9Correlation between local structure of melts and glass forming ability for Fe70EM10B20 (EM = early transition metal) alloysJournal of Non-Crystalline Solids 356 (2010)

7、1374 IF=1.2522(通讯作者)10Fe78Si9B13非晶合金晶化过程的电阻变化研究功能材料, 11(2009)1818 EI3(通讯作者)11Breaking Mechanism of Single Molecular JunctionsJournal of the American Chemical Society 131 (2009)16418 IF=8.58212Formed by Octanedithiol Molecules and Au ElectrodesJournal of Chemical Physics 125 (9) (2006). IF=3.093213St

8、ructure change of liquid GaSb under pressure: An ab initio molecular-dynamics simulationApplied Physics Letters 91 (8) (2007). IF=3.554214Correlation between local structure of melts and glass forming ability for Al-based alloys: A first-principles studyPhysics Letters A 359 (2006) 718 IF=2.009215St

9、ructural relaxation of metallic glass forming meltsScience in China53 (2010) 405 IF=0.832以上限填CSSCI、SCI、EI收录论文16高精度电阻数据自动采集与动态显示系统设计山东大学学报(工学版) 40 (2010)1342(通讯作者)共8页 第1页 近五年内独立（第一主编）出版学术专著(不含教材)共 ( )部主要学术专著序号专著名称出版单位、时间本人位次 近五年内获部、省级及以上奖励成果共( )项；作为第一完成人获国家发明专利共（ ）项主要获奖成果及专利序号成果名称成果颁发部门、奖励名称、等级、时间本人位

10、次 近五年内作为负责人新申请到（承担）的科研项目共（ 3 ）项，获得的科研总经费共（112）万元序号项目名称项目来源起止时间科研经费本人位次1几种典型二元共晶合金熔体结构研究国家自然科学基金面上项目2009.1-2011.1235万元12高性能轻质非晶态合金的成分设计973子课题（2007CB613903）2008.1-2010.1217万元13块体金属玻璃形成过程中的微观结构演变与玻璃形成能力国家自然科学基金重点项目（子项目）2007.1-2009.1235万元14多元Fe基合金快凝过程中主导原子团簇演化研究国家自然科学基金面上项目2006.1-2008.1232万元1共8页 第2页本人的主

11、要研究方向及学术贡献：本人主要研究方向：金属熔体结构及其遗传工程申请人秦敬玉主要研究领域为合金的液态及非晶态结构，所使用方法包括液态X射线衍射和第一性原理分子动力学模拟。以下从实验方面和理论计算方面简要介绍本人在这个领域的学术贡献。 液态X射线衍射仪于1996年被引进当时的山东工业大学材料学院，至今仍然是国内研究合金液态结构的最重要实验手段。我参与了液态X射线衍射仪的安装调试，以及正常运行保障。所发表的部分研究结果，代表了当时我国液态金属结构研究的水平，并且为液态金属研究所近年来的科学研究以及人才培养，奠定了较好的理论和设备基础。 在Fe-Al和Fe-Si合金系的熔体结构实验研究中，发现了中程

12、有序结构的新特点，建立了适用于整个合金系的中程有序结构模型。这些工作，得到了国内外同行的多次引用。 针对液态X射线衍射的特点，较早引进了逆蒙特卡罗方法，用于衍射数据的分析。在Fe-Si系的合金中，展示了该方法在结构建模方面的优势，给出了Fe-Si系液态合金的原子团簇结构特征。 在国内，较早开展了液态合金结构的第一性原理分子动力学研究。在Fe-Si合金系揭示了液态合金中共价键的演化规律，随后，研究了几种Fe基合金和Al基合金液态结构与非晶形成能力的研究工作，阐述了非晶形成能力与化学键的关系。在研究中还提出了合金中的“主导原子团簇”概念，并且发现在Fe-Si-B液态与非晶态合金中，Si与B出现有趣

13、的“排斥”现象。B原子基本上被Fe原子包围，主导着合金液态结构的演化。还阐明了在一些Al-Tm合金中，非晶形成能力与以Al为中心的主导原子团簇在空间的分布有关。 最近我们详细研究了一个经典的标志性合金，即液态Cu6Sn5合金，对比了与多种实验结果的差别，指出Cu6Sn5的一个重要的结构特征实验上不能发现。同时，液态Cu6Sn5合金结构所呈现出的特征表明，一些液态合金的结构可能是比较复杂的，而不能用同类原子偏聚或者异类原子偏聚来简单分类，有可能二者共存。在将合金液态结构信息应用于解释凝固现象方面取得了积极进展。这方面研究工作对于多元合金的凝固研究具有重要意义，但是国际上还不多见。通过对Al80S

14、i15P5合金熔体的液态结构研究，找出添加磷后过共晶Al-Si合金中所具有的特征原子团簇Al6P和（6Al+Si）P，该团簇的存在决定了变质效果。同时，P原子排斥Si原子，更倾向于与其他的P原子作第二配位。研究认为，AlP颗粒在熔体中经历了如下过程：大尺寸颗粒溶解Al6P结构单元形成的团簇微晶。对于不同的含磷材料，其变质机理是一样的，均需要一定的孕育时间。另外，在异质形核核心与初晶Si的界面处应为一层Al原子，而并非是P原子。 申请人在液态与非晶态方面的研究工作，在国内同行之间有一定的影响，因此才有机会与国际知名的非晶合金研究团队（北京航空航天大学）开展长期合作，参加了非晶合金国家基金重点项目

15、和973项目的研究，负责其中的结构分析部分。共8页 第3页近五年以来本人有代表性的科研成果简介之一：成果名称Study on the structural relationship between the liquid and amorphous Fe78Si9B13 alloys by ab initio molecular dynamics simulation完成时间2007.5本文代表了申请人在使用第一性原理分子动力学研究液态和非晶态结构方面的成果。【Qin Jingyu, Gu Tingkun, Yang Lei, Bian Xiufang, Study on the structu

16、ral relationship between the liquid and amorphous Fe78Si9B13 alloys by ab initio molecular dynamics simulation，Applied physics letters, 90 (20) (2007) 201909.】研究目的：在液态与非晶态结构研究中，一个关键的问题是确定合金的偏结构函数。例如，对于AxBy二元合金，就需要确定三个偏结构函数gAA(r), gBB(r)和 gAB(r)。然而，确定这些偏结构函数，往往需要联合中子散射、X射线衍射等实验手段，技术相当困难，费用很高。而我们材料学院仅

17、有液态X射线衍射仪；国内不可能进行偏结构函数的实验研究。这给合金液态结构的深入理解带来了障碍。 我们较早引入了基于密度泛函理论（一种量子力学的现代理论）的分子动力学，它能够较可靠地计算出合金的液态偏结构，并且一般不受合金元素种类的限制。 Fe78Si9B13非晶合金是最早实现商业化的一类金属玻璃，至今已经是高性能非晶变压器等器件中的基础材料，对于它的研究也已经连篇累牍。这个金属玻璃还是一种性能更加优越的纳米磁性材料Finemet的基础合金。晶化相的形貌以及种类的控制，是理解这类材料的优越磁性能来源，以及设计其性能的一个关键因素。然而，一些基本的材料问题还没有搞明白，例如，一次晶化相DO3型的F

18、e3Si为什么先于Fe2B析出？在液态及非晶态的结构中是否已经存在Fe3Si类似的原子团簇？B在非晶态中的作用是什么？这些问题的理解，对于这类材料的制备与开发都有促进作用。本文主要结果：我们先择第一性原理分子动力学方法研究了Fe78Si9B13合金的液体结构，然后通过快速冷却得到非晶合金结构。图1是计算结果与实验结果的对比，图2是计算得到的偏结构函数。本文主要结论： Fe78Si9B13合金的液态和非晶态中存在较强的化学序。存在分别以Si和以B为中心，周围都是Fe原子的局域团簇，Si与B呈现排斥现象。Fe-Si略键强于Fe-B键，这可能是Fe3Si首先在晶化过程中出现的原因之一。液态转变成非晶

19、态的过程中，Si-Si原子的分布变化更明显。共8页 第4页近五年以来本人有代表性的科研成果简介之二：成果名称The complex structure of liquid Cu6Sn5 alloy完成时间2009.3本文代表了申请人近年来对于液态结构研究方法等基本问题的研究成果。【Qin Jingyu, Liu Hui, Gu Tingkun and Bian Xiufang, The complex structure of liquid Cu6Sn5 alloy, J. Phys.: Condens. Matter 21 (2009) 155106】本文研究目的：偏结构函数在液态与非晶态结

20、构研究中占有重要地位。到目前为止，国际上一些研究人员进行了一些合金的偏结构函数的实验研究，取得了一些重要结果，大大增进了对于液态与非晶态结构的了解。但是，目前只有几种合金的液态或非晶态结构得到实验研究。为了能够不受合金元素限制地解析偏结构函数，近年来第一性原理分子动力学（AIMD）得到了发展。客观地说，各种研究方法都有其优点和局限性。但是，一些重要的基础问题是没法回避的，那就是：迄今为止的最好的实验方法还有值得怀疑之处吗？实验结果一定比分子动力学计算结果更可靠吗？这些问题迄今少有人涉及。我们选择了Cu6Sn5液态合金进行了这方面研究。Cu6Sn5合金熔体结构是历史上第一次综合使用中子同位素替代

21、方法和X射线衍射，得到可靠偏结构函数的事例，是液态结构研究的一个样本，而且近期又有人从实验角度进行细致的研究。我们使用第一性原理分子动力学计算其液体结构，并与多种实验结果详细对比。第一性原理分子动力学也被认为是目前最好的计算液态合金结构的理论方法。因此，所得结果，有可能对理论或者实验方法的发展产生积极影响。本文主要结果：图3是多种方法所得到偏结构函数的对比，粗略地看几种方法所得结果符合较好，但是，AIMD（红线）所标识的结果，在约5Å的地方出现一个小峰，其他实验曲线上没有出现。我们证实，小峰不在高温消失，Sn含量越少则越显著，如图4所示。本文主要结论：本文结果表明，液态合金结构的实验

22、研究方法可能存在信息丢失的情况。事实上，所有的偏结构函数并不是实验的直接结果，而是经过数学变换的。而第一性原理分子动力学则可能给出更全面的结构信息。本文研究结果将会促使实验科学家进一步探讨这一现象，如果本文结论为真，则推动实验技术的发展，如果能够证明本文结论为谬误，则将促使理论研究人员进一步找出第一性原理分子动力学方法的缺陷，从而促进理论方法的发展。总之，我们预计本文的研究将会引起相关研究人员的争论，并带来积极的成果。共8页 第5页近五年以来本人有代表性的科研成果简介之三：成果名称The featured local structural units in liquid Al80Si15P5

23、alloy and their relationship with Si modification完成时间2010.1本文代表了申请人近年来将液态结构信息应用于合金的凝固现象的研究成果。【Jingyu Qin, Min Zuo, Tingkun Gu Xiangfa Liu, The featured local structural units in liquid Al80Si15P5 alloy and their relationship with Si modification, Journal of Alloys and Compounds, 2010, 492 (1-2), 525

24、-528.】本文研究目的：为了进一步了解磷在Al-Si熔体中与Al原子、Si原子间的相互作用，我们采用第一性原理分子动力学（ab initio molecular dynamics simulation，AIMD）模拟对Al80Si15P5合金熔体的液态结构进行了计算，尝试找出添加磷后过共晶Al-Si合金中所具有的特征原子团簇。这将有利于我们进一步了解含磷细化剂的变质、细化及其失效机理。本文主要结果： 图1 液态合金的四个偏偶相关函数 根据上述相关函数所计算得到的Si和P原子周围的原子配位情况及其随温度变化列于表1.本文主要结论：研究发现，P原子周围存在强烈的化学短程序，该结构的存在也在一定程度上决定了变质效果。在1373K时熔体中存在以P原子为核心的Al6P结构单元，在2873K该结构将转变为（6Al+Si）P。同时，P原子排斥Si原子，更倾向于与其他的P原子作第二配位。基于此，AlP颗粒在熔体中经历了如下过程：大尺寸颗粒溶解Al6P结构单元形成的团簇微晶。对于不同的含磷材料，其变质机理是一样的，均需要一定的孕育时间。另外，在异质形核核心与初晶Si的界面处应为一层Al原子，而并非是P原子。共8页 第6页招收培养全日