董蜀湘


博士、教授

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北京大学工学院材料科学与工程系教授;
美国弗吉尼亚理工大学兼职教授

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联系电话：
电子邮箱：sxdong@pku.edu.cn
个人主页：http://www2.coe.pku.edu.cn/subpaget.asp?id=201

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研究领域：

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涉及铁电、铁磁材料，器件和理论，包括： （1）磁电复合材料、磁电器件和磁－弹－电耦合理论；（2） 压电微马达、空间（低温）超声马达与驱动器，（3）磁传感器，电流传感器，氢气传感器，速度传感器，和压电传感器，(4) 压电变压器，（5）声换能器，（6）微泵和微阀。
教育经历：

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1982年获武汉大学半导体物理学士学位
1989年获清华大学固体物理理学硕士学位
1993年获清华大学材料科学与工程工学博士学位
研究背景：

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理论方面
1．在磁电叠层复合材料理论研究中，创立磁场－弹－电场耦合等效电路方法和理论模型，侧重于磁场－电场的动态，特别是谐振耦合。是目前磁电复合材料中主要三种理论方法之一. 推导出考虑尺寸效应的磁电耦合系数表达式；
2．提出谐振声场扰动机理用于目标定位;提出剪切-弯变模式的压电行波激发和驱动方法；建立压电/金属复合板的平面压电方程，发展出最简洁的解析公式用于压电园板位移－负载关系的精确计算。
实验方面：
A．压电器件
1. 世界上最小的压电微马达
该成果获美国宾州大学材料进步一等奖（First Place Prize in Material Advances in MRL, The Pennsylvania State University on Dec., 2000）;论文发表在“IEEE Trans. On Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control,Vol.50, No.4, 2003”。
2. 发展了极低温（空间）线性和旋转型压电单晶超声步进电机
该成果发表在Applied Physics Letters,Vol.86, no.5, pp053501, 2005; Vol.92, no.15, pp153504, 2008。
3．发现谐振声场扰动方法及机理可用于目标声学定位;
该成果发表在 (i)Applied Physics Letters,Vol.82, no.23, pp4181, 2003;(ii)Review of Scientific Instruments, vol.74, no.23, pp4863, 2003
4． 提出压电声谐振腔和智能皮肤方法用于氢气泄漏的主动式监测；
该成果发表在 (i)Applied Physics Letters,Vol.82, no.25, pp4590, 2003;(ii)IEEE Trans. On Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control,Vol.50, No.9, pp1105, 2003；(iii)Applied Physics Letters,Vol.84, no.21, pp4153, 2004。 该传感器成功的用于美国能源部氦气和氩气等气体快速在线监测；
5．提出压电剪切模式的超声行波激发方法用于压电马达的驱动
该成果发表在IEEE Trans. On Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control,Vol.51, No.10, pp1240, 2004.
7. 提出环形大位移压电致动器的概念（ piezoelectric ring-morph actuator）；
该成果优于美国宾州大学近年发展的“Cymbal” or “Mooni”概念。该成果发表在 (i)Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol12, No.9, 2001, (ii) Journal of Electroceramics, vol.8, no.2, pp155, 2002.
8．提出和发展了一种压电效应－电流变效应结合的步进马达
该成果发表在IEEE on Component Packaging, and Manufacturing Technology, Part A,Vol.18, No.2, 1995。
9.空间用压电变压器优化理论研究;
10.用于光学镜头自动调焦的毫米量级微马达;
11. 智能可调控电感等电子器件。
B.磁电材料和器件
1. 发现磁、压电复合材料具有超高的磁场灵敏度（~10-12Tesla）；
该成果发表在Applied Physics Letters,Vol. 83, no.11, pp2265, 2003.该成果 被其它文章多次 介绍和引用。
2. 发现最强的磁电复合材料和耦合效应
该成果最近发表在Applied Physics Letters,Vol. 89, no.25, pp252904, 2006.该成果是近年来在磁电复合材料的一个重要突破。
3. 发现磁、压电复合材料（Terfenol-D/PZT）具有超高的电压增益效应
该成果发表在Applied Physics Letters,Vol. 85, no.14, 2004;
4. 发现磁电复合材料的gyration效应
该成果发表在Applied Physics Letters,Vol. 89, no.24, 2006。
二、发表文章和专利
在国际国内重要刊物上发表文章100余篇，SCI文章90余篇，其中Applied Physics Letters30 篇，20篇为第一作者；SCI引用次数2700余次。拥有授权美国发明专利4项，中国发明专利19项。
代表性论文：

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Shuxiang Dong, and Junyi Zhai, “Equivalent circuit approach in magnetoelectric laminated composites” (invited paper for multiferroics special issue),Chinese Science Bulletin, v53,no4，p2113， 2008.
Shuxiang Dong, Jie-Fang Li, and D. Viehland, “Ultrahigh Magnetic Field Sensitivity in Laminate of TERFENOL-D and Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 Crystals”,Applied Physics Letters,Vol.83, no.11, p2265, 2003
Shuxiang Dong, Li Yan, Dwight Viehland et al, “A piezoelectric single crystal traveling wave step motor for low-temperature applications”,Applied Physics Letters,v.92, 2008.
Shuxiang Dong,Junyi Zhai, Zengping Xing, Jie-Fang Li, D. Viehland, “Giant magnetoelectric effect (under a dc magnetic bias of 2 Oe) in laminate composites of FeBSiC alloy ribbons and Pb(Zn-1/3,Nb-2/3)O-3-7%PbTiO3 fibers”,Applied Physics Letters,v.91, no.2, July, 2007.
Shuxiang Dong,Junyi Zhai, Jie-Fang Li, D. Viehland, “Strong magnetoelectric charge coupling in stress-biased multilayer piezoelectric/magnetostrictive composites”,Journal of Applied Physics,v.101, no.12, Jun.15, 2007.
Shuxiang Dong, Kenji Uchino and Longtu Li, D. Viehland, “Analytical Solutions for the Transverse Deflection of a Piezoelectric Axi-symmetric Unimorph Actuator”,IEEE Trans. On Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control,Vol.54, no.6, p1240, June, 2007.
Shuxiang Dong,Junyi Zhai, Jie-Fang Li, D. Viehland, “Near-perfect magnetoelectricity in high-permeability magnetostrictive/piezoelectric-fiber laminates”,Applied Physics Letters,v.89, 252904, 2006.
Shuxiang Dong,Junyi Zhai, Jie-Fang Li, D. Viehland, M.I. Bichurin, “Magnetoelectric gyration effect in Tb1-xDyxFe2-y/Pb(Zr,Ti)O3 laminated composites at the electromechanical resonance”,Applied Physics Letters,v.89, 243512, 2006.
Shuxiang Dong,Junyi Zhai, Jie-Fang Li, D. Viehland, “Magneto-electric effect in Terfenol-D/PZT/mu-metal composite”,Applied Physics Letters,89, 122903 (2006).
Shuxiang Dong, Jie-Fang Li, and D. Viehland, “Small dc magnetic field response of Terfenol-D/PZT laminate”,Applied Physics Letters,vol. 88, 082907,2006