瞿体明
1981年生，理学博士，清华大学机械工程系副教授，博士生导师
电话: +86-
传真: +86-
E-mail: tmqu@mail.tsinghua.edu.cn
专业特长：高温超导新能源装备，高温超导磁体应用，高温超导材料





教育背景
工作履历
科研工作
论文与专利
奖励与荣誉

2002-2007， 清华大学物理系，理学博士
2004.8-2005.9 瑞士日内瓦大学，访问学生，瑞士MaNEP人才计划支持
1998-2002， 清华大学材料科学与工程系，工学学士


2016/09-今 清华大学机械工程系，副教授，博士生导师
2016/04-今 美国麻省理工学院，Plasma Science and Fusion Center, Research Affiliate
2015/03-2016/03 美国麻省理工学院，Plasma Science and Fusion Center, 访问
2012/01-2016/09 清华大学机械工程系，副研究员
2009/07-2011/12 清华大学机械工程系，助理研究员
2009/05-2009/06 斯洛伐克电工研究所，访问
2007/07-2009/07 清华大学机械工程系，校内博士后（合作导师曾攀教授）


研究领域（1）高温超导能源装备开发：高温超导发电机、高温超导电缆、高温超导磁体
（2）高温超导医疗磁体开发：NMR、MRI等
（3）高温超导材料先进制备技术
研究概况高温超导材料载流能力强、无直流电阻，可用于制造多种高效节能的发电、输配电和用电设备，有望从根本上改变人类的用电方式。我一直在探索高温超导磁体在新能源、医疗、大科学工程等领域的创新应用，研究超导器件的电磁仿真及测试技术，努力推动高温超导技术的实用化进程。在高温超导磁体开发、全超导型发电机设计、高温超导带材制备等领域取得了一系列的成果。在超导专业期刊Supercond. Sci.Technol.、IEEE Trans. Appl. Supercond.等发表SCI收录论文近80篇，其中第一或通讯作者论文30篇。获国家发明专利授权9项。在近年来的主要研究成果如下：
1. 考虑多场耦合和非线性电磁特征的高温超导磁体设计和制造
（1） 与MIT合作开发具有世界最高场强的1.3 GHz混合超导NMR磁体。负责完成了核心组件8.66 T高温超导内插磁体的制造及测试；利用无绝缘技术和高弹性模量缠绕加强结构大幅度提高了高场超导磁体的安全性和结构稳定性。
（2） 在无绝缘高温超导线圈上实现了持续电流开关（PCS）技术，并基于等效电路模型对其运行机制进行了解释，对高温超导磁体在磁悬浮、NMR、MRI等应用中的稳定运行具有重要意义。
（3） 成功开发了高速高精度“高温超导长带临界电流连续测量系统”，利用磁路的积分效应从物理学本质上抑制了机械振动噪声，将千米级长带的检测时间从近5小时缩短至2小时。
2. 面向未来大功率风电技术的高温超导发电机设计基础研究
（1） 全自主研制了具有创新原理的电枢超导-励磁永磁（HTS-PM）型高温超导发电机，同类型实体样机在此前未见公开文献报道。在2013年欧洲应用超导大会的口头报告被选入Supercond. Sci. Technol. 特刊发表，出版当月期刊内阅读次数排名top 5。
（2） 开展15 kW全超导型高温超导同步发电机研制，通过调整电枢线圈形状和安装位置探索低交流损耗设计方案；并基于模块化设计理念提出了一种分布承载式隔热转矩结构，用于传递转子强扭矩并阻隔外界热量向低温系统的输入。
3. 基于相变及微结构调控的高温超导带材先进制备技术研究
（1） 深入研究铋系高温超导带材的相变机理，在国内率先开展铋系高温超导带材的高压热处理研究工作，成功提高带材临界电流15%；这是国内首次在该研究领域取得突破，打破了日美的技术垄断。
（2） 开发各向同性的Bi-2223高温超导细圆线以提高导线的实用性能，临界电流密度达10,000 A/cm2。论文被SCI期刊Materials Express接收为封面论文。
（3） 针对超导涂层导体的技术难点（双轴织构过渡层），提出了利用反溅射粒子束流使氧化镁薄膜快速出现双轴织构的新方法，相关论文（IEEE Trans. Appl. Supercond., 2016, 26, **，共同通讯作者）在2015年欧洲应用超导大会的预印本论文竞赛中获得Runners up评价，是15篇入选论文当中唯一来自中国的论文。


瞿体明在未来将着重探索高温超导技术在以下领域的应用：
（1） 新能源：推广高温超导风力发电技术，探索高温超导电力应用技术。
（2） 生物医疗：探索高温超导NMR/MRI磁体技术。


主要科研项目：
1. 瞿体明等，高温超导风力发电机中超导绕组及低温结构的设计基础研究，国家自然科学基金面上项目，项目负责人，2014-2018
2. 瞿体明等，高温超导线圈动态稳定性研究，北京原力辰超导技术有限公司合作项目，2016/12-2017/06，48万，在研，主持。
3. 瞿体明等，用于骨质疏松症诊断的桌面式高温超导MRI磁体开发，摩擦学国家重点实验室，2017.1-2018.12，30万，在研，主持。
4. 瞿体明等，新概念xxx用高温超导储能磁体关键技术研究，教育部清华大学自主科研项目，项目负责人，2014-2016
5. 瞿体明等，电枢超导-转子永磁型高温超导风力发电机基础研究，深圳市战略新兴产业发展专项资金项目，项目负责人，2013-2016
6. 瞿体明等，TFA-MOD法制备钇钡铜氧高温超导膜的生长机理与优化研究，深圳市技术研究开发计划基础研究项目，项目负责人，2012-2014。
7. 瞿体明等，TFA-MOD法制备YBCO超导涂层导体：生长机理研究及应用，北京市自然科学基金项目，项目负责人，2011-2013。
8. 瞿体明等，新型炼铁和炼钢装备关键技术研究子课题：拉矫工艺参数对热轧带钢破鳞效果及酸洗的影响关系研究，中冶赛迪企业合作项目，2013.1-2014.05，项目负责人。
9. 瞿体明等，新型炼铁和炼钢装备关键技术研究子课题：高炉铜冷却壁焊缝失效实验研究，中冶赛迪企业合作项目，2010.12-2012.07，项目负责人。
10. 瞿体明等，高压热处理铋系高温超导带材的相变特点及传输性能研究，国家自然科学基金青年项目(No. **)，2009.1-2011.12，项目负责人。
11. 曾攀，雷丽萍，方刚，瞿体明等，铋系高温超导带材节能高效成形加工基础研究，国家自然科学基金重点项目（**），2007.1-2010.12
12. 韩征和，瞿体明等，新型高温超导直驱式风力发电机关键技术研究，科技部国际合作项目（2010DFA64510），2010.1-2012.12
13. 瞿体明等，TFA-MOD法制备YBCO高温超导涂层导体：薄膜生长机理及应用研究，教育部重点实验室开放基金，2011.7-2013.6，项目负责人。
14. 韩征和，瞿体明等，高性能、低成本的铋系高温超导线材的产业化制备技术子任务，科技部863（2006AA03Z236），2006.12 - 2010.12
15. 瞿体明，顾晨，史楷等，高温超导带材使用制备技术研究，北京英纳超导技术有限公司，2009.4-2012.4，项目负责人。
16. 瞿体明，顾晨等，载体磁干扰综合数值计算技术开发，航天三院35所，2010.7-2010.12，项目负责人。
17. 瞿体明，顾晨等，金属体涡流磁场数值计算，航天三院35所，2010.7-2010.12，项目负责人。
18. 顾晨，瞿体明等，高温超导带材临界电流连续测量系统开发，北京英纳超导技术有限公司，2010.6-2010.7
19. 韩征和，瞿体明等，高稳定高温超导匀强磁体技术研究，国家自然科学基金面上项目，2009.1-2011.12


重点发明专利
1.吴其红，瞿体明等，一种双电流通道高温超导电缆的多段连接装置，CNA
2.宋彭, 瞿体明，于晓宇等，一种高温超导电机，CNB
3.吴蔚，冯峰，史锴，黄荣厦，瞿体明等，高温超导膜的制备方法，CNB
4.冯峰，黄荣厦，瞿体明等，一种稀土钡铜氧高温超导膜的制备方法，CNB
5.朱明，瞿体明等，旋流脱水脱介机，CNB
6.吴蔚，冯峰，黄荣厦，史锴，瞿体明等，一种控制前驱物氟钡比制备高温超导膜的方法，CNB
7.解鹏，瞿体明等，一种具有外加金属壳层的高温超导导线及其制备方法，CNB
8.瞿体明，宋彭等，一种高温超导电机，CNB
9.陈兴品，余晓伟，李明亚，瞿体明，同心圆型结构的铋系高温超导线材或带材及制备方法，CNB
10.顾晨，瞿体明等，一种非接触式超导带材载流能力测量装置，CNB


近五年的学术论文 (*表示为通讯作者)


2017
1. FEI LIANG, TM Qu, Z Zhang, J Sheng, W Yuan, Y Iwasa, M Zhang, Vortex shaking study of REBCO tape with consideration of anisotropic characteristics, Superconductor Science and Technology, 2017, in press.
2. Gu C, Chen S, Pang T, Qu TM, Experimental realization of open magnetic shielding, Appl. Phys. Lett., vol. 110, 193505. (SCI)
3. Li Y, Qu TM*, Wu MS, et al., Stress Reduction and Storage Capacity Enhancement of the HTS-SMES Using Reinforcing Overbanding Structure, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2017, 27(4), **. (SCI)
4. YF Li, F Feng, Y Li, P Song, S Zou, M Wu, C Gu, P Zeng, T Qu*, Numerical Study on AC Loss Characteristics of REBCO Armature Windings in a 15-kW Class Fully HTS Generator, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2017, 27(4), **. (SCI)
5. Qu TM*, Michael PC, Bascunan J, et al., Test of an 8.66-T REBCO Insert Coil With Overbanding Radial Build for a 1.3-GHz LTS/HTS NMR Magnet, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2017, 27(4), **. (SCI)
6. J Ling, JP Voccio, S Hahn, T Qu, J Bascu？án, Y Iwasa, A persistent-mode 0.5 T solid-nitrogen-cooled MgB2 magnet for MRI, Supercond. Sci. Technol., 2017, 30(2), 024011. (SCI)
7. Michael PC, Qu TM, John V, et al., A REBCO Persistent-Current Switch (PCS): Test Results and Switch Heater Performance, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2017, 27(4), **. (SCI)


2016
9. Deng ST, Feng F, Qu TM*, et al., Fabrication of Bi-2223 superconducting thick films via a non-vacuum method on silver foil substrates, Mater. Express, 2016, 6, 430–436. (SCI)
10. Timing Qu, Philip C. Michael, John Voccio, Juan Bascunan, Seungyong Hahn, and Yukikazu Iwasa*, Persistent-current switch for pancake coils of rare earth-barium- copper-oxide high-temperature superconductor: design and test results of a double-pancake coil operated in liquid nitrogen (77–65 K) and in solid nitrogen (60–57 K), Appl. Phys. Let., 2016, 109, 082601. (SCI)
11. Song P, Qu TM*, Lai LF, et al., Thermal analysis for the HTS stator consisting of HTS armature windings and an iron core for a 2.5 kW HTS generator, Supercond. Sci. Technol., 2016, 29, 054007. (SCI).
12. Qu TM, Zhu YP, Feng F*, et al., Thermodynamics and kinetics analysis of MOD-YBCO heat treatment process using in situ resistance measurement method, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2016, 26(4), ** . (SCI)
13. Qu TM*, Wu QH, Feng F*, et al., Design and test of a novel thermal insulated torque coupling for a 15 kW fully-HTS synchronous generator, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2016, 26 (3), **. (SCI, WOS:001)
14. Lai LF, Qu TM*, Gu C, et al., Study of AC Loss and Temperature Distribution of a BSCCO Coil Cooled in Liquid Nitrogen or Using a Cryocooler, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2016, 26(4), **. (SCI)
15. Xiao SZ, Feng F*, Qu TM*, et al., A Method to Fabricate Biaxially Textured MgO Buffer Layer for HTS Coated Conductor, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2016, 26(3), **. (SCI)
16. Feng F, Huang RX*, Qu TM, et al., Property improvement of 600 nm thick YBCO superconducting films fabricated using a Pb-modified MOD method, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2016, 26(3), **. (SCI)


2015
17. Feng F, Zhang YY, Qu TM*, et al., Surface characterization of as-grown CeO2 cap layer morphology evolution and critical current density of post –deposited YBCO films, Mater. Express, 2015, 5(6), 534-540 (SCI, WOS:008)
18. Li Y, Qu TM*, Gu C, et al., Design and Optimization of High-Temperature Superconducting Racetrack Magnet for the Rotor of a 100-kW Generator, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2015, 25(3), **. (SCI, WOS:009)
19. Deng ST, Qu TM*, Bao R, et al., Enhancing Phase Purity of CSD Bi-2223 Thin Films Through Protected Sintering Method, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2015, 25(3), **. (SCI, WOS:001)
20. Lai LF, Gu C, Qu TM*, et al., Simulation of AC Loss in Small HTS Coils With Iron Core, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2015, 25(3), **. (SCI, WOS:030)
21. Zou SN*, Gu C, Qu TM, et al., Examination and Analysis of Critical Current Uniformity of Long HTS Tapes by the MCorder, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2015, 25(3), **. (SCI)
22. Zou SN, Gu C, Qu TM*, et al., A Method for Continuous Measurement of Critical Current of HTS Tapes Using Magnetic Circuits, Rare Metal Materials and Engineering, 2015, 44(2), 429-432. (SCI, WOS:033)
23. An Experimental Investigation of Critical Current and Current Distribution Behavior of Parallel Placed HTS Tapes By: Zhang, Zhenyu; Zhang, Min; Zhu, Jiahui; et al. IEEE Trans. Appl. Supercond., Volume: 25, Issue: 3, Article Number: **, Published: JUN 2015 (SCI, WOS: 019)


2014
24. Qu TM*, Song P, Yu XY, et al., Development and test of a 2.5 kW synchronous generator with HTS stator and permanent magnet rotor, selected paper by EUCAS 2013, Supercond. Sci. Technol., 2014, 27, 044026 (Top 5 most read article in April in SuST, SCI, WOS:029).
25. Xie P, Qu TM*, Huang KT, et al., Critical current density improvement by intermediate deformation for the fabrication of Bi2Sr2Ca2Cu3O10+δ/Ag round wires, MATERIALS EXPRESS, 2014, 4(2), 105-114 (Cover paper, SCI, WOS:002).
26. Deng ST, Qu TM*, Lin G, et al., Fabrication of Bi-2212 thin film on silver substrate by using chemical solution method, Chinese Journal of Rare metals, DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.**.034 (中文).
27. Deng ST, Qu TM*, Lin G, et al., Preparation of c-axis textured Bi-2212 thin films on silver substrates by using chemical solution deposition, Conference: 11th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS) Location: Genoa, ITALY, Journal of Physics Conference Series Volume: 507 Article Number: 012019 Published: 2014
28. Gu C, Qu TM, Li XF, et al., Simulation of current profile and AC loss of HTS winding wound by parallel connected tapes, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2014, 24(1), **. (SCI, WOS:014)
29. Feng F, Qu TM, Xiao SZ, et al，Investigations on the scan scale and other issues of AFM measurements for the surface roughness of Hastelloy C276, Chinese Journal of Rare metals, DOI：10.13373/j.cnki.cjrm.**.067 (中文).
30. Wu W, Feng F, Zhao Y, Tang X, Xue YR, Shi K, Huang RX, QU TM, Wang XH, Han Z, A low-fluorine solution with a 2:1 F/Ba mole ratio for the fabrication of YBCO films, Supercond. Sci. Technol., 2014, 27(5), 055006. (SCI, WOS:006)
31. Zhang YY, Feng F, Huang RX, Shi K, Xiao SZ, Wu W, Qu TM, Wang XH, Han Z, Strain evolution and morphological transition of magnetron-sputtered CeO2 thin films induced by deposition parameters, Current Applied Physics, 2014, 14(3), 275-281. (SCI, WOS:011)


2013
32. Qu TM*, Xue YR, Feng F, et al., Study on the oxygenation process during the heat treatment of TFA-MOD YBCO thin films by in situ resistance measurement, Physica C, 2013, 494, 148-152. (SCI, WOS:039)
33. Song P, Qu TM*, Yu XY, et al., Loss measurement and analysis for the prototype generator with HTS stator and permanent magnet rotor, Physica C, 2013, 494, 225-229. (SCI, WOS:056)
34. Huang KT, Qu TM*, Xie P, et al., Investigation on the phase transformation of Bi-2223/Ag superconducting tapes during heating, Physcia C, 2013, 490, 43-48. (SCI, WOS:008)
35. Yu XY, Qu TM*, Song P, et al., Simulation and test for the thermal behaviour of a prototype synchronous generator with HTS armature windings, 25th International Symposium on Superconductivity (ISS), Physics Procedia, 2013, 45, 257-260.
36. Feng F, Qu TM, Shi K, et al., A review of the ion beam assisted deposition researches towards industrialization for the second generation high temperature superconducting wire fabrication, Materials Science Forum, 2013, 745-746,225-232.
37. Gu C, Qu TM, Li XF, et al., AC Losses in HTS Tapes and Devices With Transport Current Solved Through the Resistivity-Adaption Algorithm, IEEE Trans. Appl. Supercond., 2013, 23,**. (SCI, WOS:0003**)
38. Zou SN, Gu C, Qu TM, et al., Continuous critical current measurement of high-temperature superconductor tapes with magnetic substrates using magnetic-circuit method, Rev. Sci. Instrum. 2013, 84, 105106. (SCI, WOS:071)
39. Huang RX, Feng F, Wu W, Xue YR, Zhang YY, Shi K, Qu TM, et al., A water-free metal organic deposition method for YBa2Cu3O7-delta thin film fabrication, Supercond. Sci. Technol., 2013, 26, 115010. (SCI, WOS:017)
40. Zhang YY, Feng F, Shi K, LU HP, Xiao SZ, Wu W, Huang RX, Qu TM, et al., Surface morphology evolution of CeO2/YSZ (001) buffer layers fabricated via magnetron sputtering, Applied Surface Science, 2013, 284, 150-154. (SCI, WOS:022)
41. Wu W, Feng F, Shi K, Zhai W, Qu TM, Huang RX, Tang X, Wang XH, Hu QY, Grivel JC, Han Z, A rapid process of YBa2Cu3O7-delta thin film fabrication using trifluoroacetate metal-organic deposition with polyethylene glycol additive, Supercond. Sci. Technol., 2013, 26, 055013. (SCI, WOS:0003**)
42. Du HF, Zeng P, Zhao JQ, Lei LP, Fang G, Qu TM, In situ multi-fields investigation on instability and transformation localization of martensitic phase transformation in NiTi alloys,
43. ACTA METALLURGICA SINICA, 2013, 49, 17-25. (SCI, WOS:0003**)


2017北京高校第十届青年教师教学基本功比赛理工组一等奖
2016清华大学第七届青年教师教学比赛理工组一等奖
2016科研项目“高温超导电力装置用超导带材和绝缘材料的性能检测技术研究及应用”获2016年南方电网科技进步二等奖、云南省技术发明三等奖和中国电力技术发明三等奖，个人排名均为第3