张天
张天
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邮箱：txz908@whu.edu.cn
办公地点：于刚宋晓楼B312
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研究方向：介电柔性薄膜材料与器件
导师类型：博导/硕导
2007-2011 华中科技大学 电子科学与技术系 本科
2011-2014 华中科技大学 微电子与固体电子 硕士
导师：杨晓非
2014-2019 美国宾夕法尼亚州立大学 电子工程 博士
导师：Qiming Zhang
传感器原理
电子科学与技术前沿
介电，铁电聚合物柔性薄膜材料及其相关应用。包括利用电卡效应实现新型制冷，利用介电储能特性实现高性能储能器件，利用介电位移电流实现电磁增强，以及电致伸缩等多种应用。
介电储能（国自然基金）：相较于化学电池，电介质电容器具有极快的充放电效率和超高的功率密度，是一类极其重要的功率型储能器件，在新能源汽车以及脉冲功率系统中发挥着关键作用。然而以聚合物电介质材料为主体的薄膜电容器热稳定性差，无法在高温环境下稳定工作。通过研究可规模化的新型高温聚合物电容器薄膜制备方法，大幅提高聚合物电容器薄膜在高温下的介电储能特性，有望与现有聚合物电容器薄膜制备生产线相结合实现产业化，解决电容器在电力电子、航空航天和电动汽车电控系统中面临的过热损坏难题。
电卡制冷（江苏省自然基金）：为了解决全球气候变暖问题，当今科学界不断努力开发节能减排技术。制冷空调行业消耗全社会总用电量的四分之一，同时由于常用制冷剂是著名的温室气体，对环境有破坏作用。相对于开发新型制冷剂，电卡制冷技术（Electrocaloric Refrigeration）从热力学循环上重新定义了制冷技术，是对现有替代方案的重要补充。电卡技术的制冷效果来源于变化电场中凝聚态材料的相变，得到吸热/放热的循环制冷效果。该技术的发展涉及机械、制冷工程、电子工程、材料工程、凝聚态物理等领域，充满挑战性。
低介电高导热材料（武汉市自然基金）：超低介电常数材料（k < 2.0）是解决电子设备集成化与微型化进程中信号延迟、电击穿等运行问题的关键元件。理想的超低介电常数材料还需兼具高导热性（λ > 1.0 W/m·K），以实现高效热传递与散热，确保环境温度稳定。相较于陶瓷材料，有机聚合物电介质在低成本、高可靠性、柔韧性与轻量化方面更具显著优势。通过孔隙引入技术调控聚合物结构，因其工艺简便直接，成为实现超低介电常数的有效途径。然而，由于非晶态结构的固有特性及低导热性空气的充斥，多孔有机聚合物通常表现出较差的热传导性能。因此，开发兼具高导热性（λ > 1.0 W/m·K）与超低介电常数（k < 2.0）的多孔有机聚合物（POPs）具有迫切需求。
飞秒激光调控聚合物薄膜性能（交叉培育项目）：飞秒激光照射聚合物材料，在聚合物上构筑石墨烯结构。可以调节聚合物表面亲疏水性，实现除冰与水输运。同时通过诱导石墨烯，可以调节聚合物薄膜电学性能，热学性能，应用在传感器，电子封装等领域。
Hao Hu, Jinhui Zhu, and Tian Zhang, High Thermal Conductivity Porous Organic Polymers with Low Permittivity via Desolvation-Induced Self-Assembly, Advanced Materials, 2026, 38.7: e08658
Jinfeng LI, Yan Gao, Yupeng Jin, Tian Zhang. Ultrahigh Energy Storage of Twisted Structures in Supramolecular Polymers. Advanced Materials, 2025, 37(1), 2411806.
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Tian Zhang; Xin Chen; Yash Thakur; Biao Lu; Qiyan Zhang; J.Runt; Q.M. Zhang*; 2020.1,A highly scalable dielectric metamaterial with superior capacitor performance over a broad temperature, Science Advances
Tian Zhang; Xiao-Shi Qian; Haiming Gu; Ying Hou; Q. M Zhang*.; 2017.6，An electrocaloric refrigerator with direct solid to solid regeneration, Applied Physics Letters
Tian Zhang; Xin Chen; Biao Lu; Q.M. Zhang* ; 2020.8，Dielectric enhancement over a broad temperature by nanofiller at ultra-low volume content in poly (ether methyl ether urea), Applied Physics Letter
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Yash Thakur; Tian Zhang; C.Iacob; Tiannan Yang; J.Bernholc; L.Q.Chen; J.Runt; Q.M.Zhang*; 2017.7，Enhancement of the dielectric response in polymer nanocomposites with low dielectric constant fillers,
Qiyan Zhang; Xin Chen; Tian Zhang; Q.M.Zhang*; 2019.10, Giant permittivity materials with low dielectric loss over a broad temperature range enabled by weakening intermolecular hydrogen bonds, Nano Energy
Tian Zhang; Xiaofei Yang*; Jun Ouyang; Shi Chen; Bei Tong; Ying Zhu; Yue Zhang; 2013.9，A New Magnetoelectric Composite with Enhanced Magnetoelectric Coefficient and Lower Resonance Frequency, Applied Composite Materials
超分子介电聚合物材料、其制备方法及应用，专 利 号：ZL 2024 1 0567674.3
一种多模态刺激响应有机薄膜复合材料及其制备方法和应用
一种多孔有机材料及其制备方法
2023浙江丽水市创新项目领军人才，2022湖北省百人计划， 2021武汉英才
已毕业硕士5名，就业单位包括比亚迪，华为等企业，海外留学，公务员，以及高校任职。欢迎硕士生博士生通过邮箱联系，咨询课题组相关内容。
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