近日，我校材料科学与工程学院张勤勇副教授撰写的《Effect of Silicon and Sodium on Thermoelectric Properties ofThallium Doped Lead Telluride Based Materials》（《钠和硅在提高掺铊碲化铅的热电性能方面的影响》）在著名国际期刊《Nano Letters》（影响因子12.219）上发表。

　　为提升教师队伍教学科研水平，学校选派了一批中青年骨干教师到国外进修，张勤勇老师就是其中之一，他远赴美国波士顿学院（Boston College，BC)学习深造。两年后，张老师满载而归，在五个月内发表了两篇高水平论文，分别被《Nano Letters》和《Energy & Environmental Science》（影响因子9.446）采纳。

妙文如何写就？让我们一同回望张老师的科研之路。

科研方向

“善于把握潮流趋势！”

“当今社会对能源的浪费太多！大到工矿企业的工业炉窑，小到家庭的煮饭锅，约50%的能量以废热的方式散发到空气中，白白浪费掉。”张勤勇老师如是说。“如果能进行废热利用，高投入、高消耗、高污染、低效益的状况是可以得到缓解的！”为此，他走上了清洁能源探究之路，致力于废热利用研究工作，这也是当今科学界的研究趋势。

2009年4月，身在波士顿学院的张勤勇接到导师布置的任务，接手美国能源部课题——对热电材料PbTe进行研究。由于对体系的研究已有很长时间，研究已比较透彻，想要推陈出新并不容易，如何做出特色呢？——“这种材料是利用其两端温差发电，如果其热电优值ZT较高，将在废热回收方面应用广泛。”张老师说：“热电优值ZT与材料的功率因子成正比、热导率成反比。一般的思路集中在降低热导率方面。如果既能提高材料功率因子，又能降低热导率，其ZT将有所提高。我觉得这条思路比较新颖。”经过一年的努力，张勤勇终于寻求到解决问题的新方法，将材料的热电优值提升至1.7，该研究水平居世界第二（目前热电材料PbTe最高的热电优值为1.8）。目前这一方面的工作已在国际期刊《Nano Letters》上发表。

张勤勇老师直言：“做科研也要善于把握潮流趋势。只要突破固有问题，材料性能领先，研究思路新颖，自然水到渠成。”

科研过程

“设计试验也要融会贯通！”

PbTe材料研究比较充分，想要突破，并非易事，张勤勇老师经历了怎样的探索之路？

山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村。接到导师安排的任务后，张老师信心十足地开始了研究工作。然而实验室设备有限，科研人员众多，协调时间并不容易。“目前国内这样先进的实验设备较少，为了在短时间内完成更多的工作，不枉留美一程，我开始了可以用‘疯狂’来形容实验室的生活，根本没有昼夜之分，也没有周末和工作日之分，尽可能多地利用实验室。去年回来的时候，发现自己瘦了20斤！”张老师回忆道：“美国的清洁工人多是晚上12点以后工作，我常常夜深人静了，还独自在实验室做项目，都和他们熟络了。”

尽管在这样的工作状态下，张老师进行了半年多的研究，试验了数十种方案，PbTe材料的固有问题仍然存在。“正当走投无路的时候，我突然想到以往研究金属材料的经验，也许可以运用到这个项目上，同时又翻阅了大量的文献资料，以试验辅助，终于把材料的机械性能和热电性能同时提升上来，热电优值达到1.7！”经过近一年的努力，张勤勇研发出一种体积小、噪音低、便于管理、成本便宜的半导体材料，运用于废热利用领域指日可待。

“融会贯通非常重要，科研上的思考不能一条路走到黑，需要多方面的融合，结合以往自己的经验，乃至联想生活中的经历，都有可能得到新发现！”张勤勇老师建议：“搞科研要善于触类旁通，经验不够，就多去别人的实验室走走，也许会有意想不到的发现。”

科研时机

“有了好想法就要抢占先机！”

　　谈起刊发在影响因子为9.446的期刊上的科研成果时，张勤勇老师坦言：“做科研也要把握时间节奏，抢占先机！”

　　何出此言？原来，本已经将材料性能提升至1.7的他，原想等材料性能进一步提升至2.0，得到里程碑式的突破后再发表论文，却不想被人“捷足先登”，率先在影响因子达17的期刊《Nature Chemistry》上发表了同样研究水平的文章。

　　自那以后，张勤勇老师深感时不我待：“原本可以把论文发表在影响因子更高的刊物上的，想起来都后悔！”“有了好想法就要抢先实验！”去年3月，张老师研究N型半导体材料期间，在期刊中看到一篇关于P型半导体的文章，联想到经验可以转移，思路又较为简单，为避免重蹈覆辙，他立即进行试验。得到可喜的成果后，他马不停蹄撰写论文《Enhancement of Thermoelectric Figure-of-Merit by Resonant States of Aluminium Doping in Lead Selenide》，投稿至影响因子为9.446的期刊，被一举采纳，已于今年1月发表。“有了新的想法要迅速实施，争分夺秒，展开竞争。也许就一个月的时间差，发表论文的层次就会有很大的差异。”张老师补充说到。

　　回校后，张勤勇老师把他在美国的学习经验运用于教学科研中。美国的求学经历，让他的课程内容愈发丰富，尤其注重同学们英语运用技能的培养，并提倡大家多查文献，时刻了解科研新动态。材料学院研一热电课题组的宋绍伟同学说：“张老师思路新颖，想法大胆，我们都很喜欢听他的课！他要求大家每两周要交一篇英文报告，另一方面，他在波士顿学院也拍了很多高端仪器的照片给我们看，帮助我们更具体地了解实验过程，理解前沿文献的实验思路。”同组的王琴同学说：“他还经常与我们交流想法，带动我们思考，也鼓励同学们之间多沟通，触发灵感。”

（来源：校报总第470期）