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解德刚

职 称:教授

所在系所:

个人主页:http://gr.xjtu.edu.cn/web/dg_xie/home

E-MAIL:dg_xie@xjtu.edu.cn

专业方向:氢能源、芯片、生物医用材料

个人简介

西安交通大学材料学院教授/博导,入选德国洪堡学者(资深研究员类型),国家级青年人才(优青),陕西省杰出青年,首批陕西省普通高校青年杰出人才、国际显微学会青年科学家。兼任西安交大-日立联合研发中心副主任、陕西省镁基新材料工程研究中心副主任和咸阳市有色金属概念验证中心执行主任。获国家自然科学二等奖、陕西省科学技术一等奖、湖南省自然科学奖二等奖、陕西省高等学校科学技术研究优秀代表成果奖特等奖等荣誉和奖项。2006-2016年就读于西安交大并取得学士和博士学位,后依次担任新讲师、新副教授、长聘副教授和正教授,曾在美国MIT,德国马普所交流学习。研究特色为力、热、电和气体等多物理化学场环境中材料的微纳尺度行为机理研究,主要研究方向包括:

(1)氢能产业的氢脆、储氢等瓶颈问题:利用先进原位电子显微镜技术,研究并破解氢脆机制,研发新型抗氢材料。

(2)生物医用镁材开发:基于中心在高纯镁技术上的领先优势,利用金属3D打印等最新技术开发可降解镁人体植入器械,用于骨科疾病治疗。

(3)氢冶金:30%的工业碳排放来自于煤炭炼铁,如果利用氢气取代煤炭进行钢铁及其他金属的冶炼,可大幅减低碳排放。。

(4)芯片中微纳米材料:原位电镜测试芯片的研发。包含设备研发、建立测试标准及分析方法。

以第1或通讯作者发表Nature Materials和Nature Communications 各2篇,金属领域顶刊Acta Materialia 3篇。所在教师团队获得首批全国高校黄大年式教师团队以及西安交大研究生教育优秀导师团队荣誉称号,所授课程入选国家级一流本科课程。

主持国家基金委项目4项,工信部攻关项目子课题1项,省市项目及企业横向若干项。获批国家发明专利13项,部分实现转让,技术应用于华为、日立等公司零部件研发、测试以及新产品中。

招生信息(联系邮箱:dg_xie@xjtu.edu.cn)

研究生:每年可招硕士生3名和博士生1名。本课题组与美国麻省理工学院、日本大阪大学、德国马普所、新加坡南洋理工大学等著名高校有长期实质性合作,并获得国家留学基金委的定向支持,有充足名额资助联合培养。

科研实习本科生:欢迎本校及外校大二或大三的材料类、机电类和电信类本科学生来进行科研实习,支持申请大创项目、创业大赛等赛事。表现优异者可以优先推荐保研、出国。

代表性论文

[1]  Huang L, Chen D. Xie D* et al., Quantitative tests revealing hydrogen-enhanced dislocation motion in α-iron. Nature Materials. 2023. doi.org/10.1038/s41563-023-01537-w

[2]  Xie D, Wang Z, Sun J, et al. In situ study of the initiation of hydrogen bubbles at the aluminium metal/oxide interface[J]. Nature Materials, 2015, 14 (9): 899-903. (IDSCP9CT)

[3]  Xie D-G, Nie Z-Y, Shinzato S, Yang Y-Q, Liu F-X, Ogata S, Li J, Ma E, Shan Z-W. Controlled growth of single-crystalline metal nanowires via thermomigration across a nanoscale junction. Nature Communications, 2019, 10 (1)4478.

[4]  Li M, Xie D-G, Ma E, Li J, Zhang X-X, Shan Z-W. Effect of hydrogen on the integrity of aluminium–oxide interface at elevated temperatures. Nature Communications 8, 14564 (2017).

[5]  Xie D, et al. Hydrogenated vacancies lock dislocations in aluminium. Nature Communications 7, 13341 (2016). (IDSEB2CY

[6]  D. Xie*, R. Zhang, X. Dai, Z. Nie, X. Wang, E. Ma, J. Li, Z. Shan*. Long-distance interface diffusion induced non-volume-conserved deformation in self-supported submicron-sized aluminum pillars, Acta Mater. 255 (2023) 119092.

[7]  Nie Z-Y, Sato Y, Ogata S, Duarte MJ, Dehm G, Li J, Ma E, Xie D-G*, Shan Z-W. Ultralong one-dimensional plastic zone created in aluminum underneath a nanoscale indent. Acta Mater. 2022;232:117944.

[8]  Xie, D.-G., Zhang, R.-R., Nie, Z.-Y., Li, J., Ma, E., Li, J. & Shan, Z.-W. Deformation mechanism maps for sub-micron sized aluminum. Acta Mater. 2020. 188: p. 570-578.

[9]  Xie, D.-G., L. Wan, and Z.-W. Shan, Hydrogen enhanced cracking via dynamic formation of grain boundary inside aluminium crystal. Corrosion Science, 2021. 183: p. 109307.

[10]  解德刚 . 氢与金属的微观交互作用研究进展. 中国材料进展 【特约专栏】 37, 055-063 (2018).