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（美国科学院院士）
2020-2021 美国宾夕法尼亚州立大学 博士后
传感器技术
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器件应用。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，以及高导热半导体封装散热材料，压力传感器、温度传感器，除冰水净化装置等多种应用。
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, Yan Chen, Shouqian Lu, Siyuan Ma, Jinhui Zhu, ZiXuan Wang, Yong Zhang, Tian Zhang, Electrostatic-induced interfacial engineering with a natural polycation for high-performance all-organic dielectrics, Energy Storage Materials, 2026, Volume 88, 105128（中科院材料大类一区，IF=20.2）,
Tao Lu, Jinfeng Li, Ruize Wang, Shiqi Wang, Tian Zhang, BN-enhanced supramolecular polymer dielectrics with ultrahigh energy density at 200 °C,Chemical Engineering Journal, 2026, Volume 538,176989（中科院材料大类一区，IF=13.2）
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 ，（中科院材料大类一区，IF=26.8）
Jinfeng LI, Yan Gao, Yupeng Jin, Tian Zhang, Ultrahigh Energy Storage of Twisted Structures in Supramolecular Polymers. Advanced Materials, 2025, 37(1), 2411806.（中科院材料大类一区，IF=26.8）
Tang, W., Liu, Z., Huang, X., Ke, Y., Wang, X., Ming, H., ... & Tian Zhang, Multiscale study on laser shock peening to improve the tribological properties of CuSn alloys: experimental and molecular dynamics perspective. Tribology International, 2025, 111552.（中科院工程技术大类一区，IF=6.9）
Q.M.Zhang*; Tian Zhang; 2017.9，The refrigerant is also the pump, Science （中科院综合一区，IF=46.8）
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 （中科院综合一区，IF=12.5）
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
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
课题组硕士生均有博士生带领和指导，都可以顺利完成科研任务毕业，并找到理想工作。已毕业硕士6名，培养方式多元化。就业企业单位包括比亚迪，三星，台积电等企业。也有顺利申请到博士和海外留学的。还有考入公务员或进入高校任职。博士生则由导师亲自指导课题，均有多篇一区论文发表。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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