王績偉，男，1968年11月出生，博士，現(xiàn)任遼寧大學(xué)物理學(xué)院副教授。

教育及工作經(jīng)歷：

1990年至1998年任中國化學(xué)工程總公司第十二建設(shè)公司無損檢測工程師。

1998年至2003年中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所碩博連讀研究生，獲凝聚態(tài)物理專業(yè)博士學(xué)位。

2004年至2010年先后以博士后、訪問學(xué)者、高級研究助理等身份在臺灣中央研究院、德國卡爾斯魯厄大學(xué)、法國卡相高等師范大學(xué)、意大利國家研究中心、香港城市大學(xué)、香港理工大學(xué)從事合作研究工作。

社會任職：

1． J. Phys. Chem., J. Am. Elecchem. Soc., J. Am. Cera. Soc.等國際知名學(xué)術(shù)期刊審稿人。

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教學(xué)情況：

主講課程：

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培養(yǎng)研究生情況：

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      研究方向：

主要從事發(fā)光學(xué)、光譜學(xué)、納米光電功能材料等領(lǐng)域的合作研究工作。

承擔(dān)科研項(xiàng)目情況：

主持及參與多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目與中科院項(xiàng)目。

1． 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：稀土摻雜鐵電體、納米金屬復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)的原位可逆多重發(fā)光調(diào)控。

2． 二價銪摻雜LED用熒光粉及長余暉與量子剪裁發(fā)光材料的研發(fā)。

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科研成果：

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高激發(fā)功率密度與真空條件下的特殊上轉(zhuǎn)換過程

 

通常上轉(zhuǎn)換研究主要集中討論稀土離子的f-f 躍遷機(jī)制中，如何改進(jìn)優(yōu)化低聲子基質(zhì)材料的問題，發(fā)光顏色調(diào)配由多組分摻雜來實(shí)現(xiàn)。由國家自然科學(xué)基金資助的“高激發(fā)功率密度與真空條件下的特殊上轉(zhuǎn)換過程”課題創(chuàng)新性在于獲得由d組態(tài)、激子及電荷遷移帶躍遷形成的，選擇定則允許的非f-f躍遷型上轉(zhuǎn)換發(fā)光過程，并探討其中特殊的上轉(zhuǎn)換機(jī)制。通過高激發(fā)功率密度與真空條件，實(shí)驗(yàn)上觀測到了高效率連續(xù)上轉(zhuǎn)換白光和多種顏色的寬譜帶上轉(zhuǎn)換發(fā)射，在功率密度為50W/cm2的1W 980nm近紅外激發(fā)下，能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)10%以上，亮度可達(dá)100000cd/m2，流明效率達(dá)到15 lm/W，并且色度可通過真空度、激發(fā)功率密度及摻雜濃度來連續(xù)調(diào)控。確定了光譜中包含電荷遷移帶上轉(zhuǎn)換發(fā)光，并在國際上首先報道了這一原創(chuàng)性成果，課題成果獲2011年遼寧省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果一等獎。

 

該項(xiàng)研究通過對光電導(dǎo)測量、陰極射線激發(fā)、多光子過程擬合、摻雜濃度對交叉弛豫的影響等實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了在真空與高激發(fā)功率密度紅外激發(fā)的條件下，稀土離子的基態(tài)電子可以通過多光子帶隙激發(fā)過程由基態(tài)到達(dá)導(dǎo)帶。這種激發(fā)發(fā)射機(jī)制不同于已知的上轉(zhuǎn)換形式，激發(fā)過程始于稀土離子基態(tài)，經(jīng)多光子過程到達(dá)導(dǎo)帶；由導(dǎo)帶開始的退激發(fā)過程導(dǎo)致了起源于電荷遷移態(tài)、帶間能級輻射躍遷、激子復(fù)合發(fā)光過程，再加上光致黑體熱輻射，形成了多種發(fā)光起源的混合反斯托克斯發(fā)射，因此在光譜上表現(xiàn)為寬帶連續(xù)強(qiáng)發(fā)射。可見發(fā)光機(jī)制是摻雜離子（激發(fā)態(tài)過程）與基質(zhì)（帶隙激發(fā)）體系的整體協(xié)同激發(fā)發(fā)射過程，分立發(fā)光與復(fù)合發(fā)光的所有發(fā)光機(jī)制，幾乎都參與了這類特殊的上轉(zhuǎn)換激發(fā)發(fā)射過程。

 

研究成果

 

1．以往電荷遷移帶的光譜多見于激發(fā)譜與吸收譜，僅有極少觀測到電荷遷移態(tài)在高能光子激發(fā)下的發(fā)射光譜報道，而電荷遷移態(tài)的上轉(zhuǎn)換發(fā)射則從未見于報道。該課題利用高激發(fā)功率密度與真空條件，獲得了單一稀土組份氧化物的高強(qiáng)度、寬譜帶上轉(zhuǎn)換發(fā)射，首次觀測到電荷遷移態(tài)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光。該項(xiàng)研究結(jié)果引起了國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注，波蘭科學(xué)院W.Strek教授以相同的實(shí)驗(yàn)方法（高激發(fā)功率密度與真空條件）結(jié)合更精細(xì)的時間分辨光譜，分別在LiYbP4O12，KNdP4O12，LiNdP4O12，NdAlO3等體系中證實(shí)了電荷遷移態(tài)型上轉(zhuǎn)換的發(fā)生，其他國際研究小組也關(guān)注了這一不同尋常的現(xiàn)象，并報道了各自的觀測結(jié)果和對機(jī)理的解釋。

 

2．傳統(tǒng)的上轉(zhuǎn)化機(jī)制大體可歸納為三類：（a）基態(tài)與激發(fā)態(tài)的步進(jìn)吸收過程；（b）摻雜離子間的能量傳遞型上轉(zhuǎn)換；（c）光子雪崩型上轉(zhuǎn)換，這些躍遷過程都發(fā)生在帶間的稀土離子4fN-4fN組態(tài)躍遷。在該課題的研究中通過對Er2O3的光電導(dǎo)測量、陰極射線激發(fā)、多光子過程擬合、摻雜濃度對交叉弛豫的影響等實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了在真空與高激發(fā)功率密度紅外激發(fā)的條件下，稀土離子的基態(tài)電子可以通過多光子帶隙激發(fā)過程由基態(tài)到達(dá)導(dǎo)帶。這種激發(fā)發(fā)射機(jī)制上不同于上述已知的上轉(zhuǎn)換形式，激發(fā)過程始于稀土離子基態(tài)，經(jīng)多光子過程到達(dá)導(dǎo)帶；電子由導(dǎo)帶的退激發(fā)過程導(dǎo)致了起源于電荷遷移態(tài)、帶間能級輻射躍遷、激子復(fù)合等多種發(fā)光過程，加上光致黑體輻射形成了多種發(fā)光起源的混合反斯托克斯發(fā)射，在光譜上表現(xiàn)為寬帶連續(xù)強(qiáng)發(fā)射。因此發(fā)光機(jī)制是摻雜離子（激發(fā)態(tài)過程）與基質(zhì)（帶隙激發(fā)）體系的整體協(xié)同激發(fā)發(fā)射過程，分立發(fā)光與復(fù)合發(fā)光所有發(fā)光機(jī)制，幾乎都參與了這種特殊的上轉(zhuǎn)換激發(fā)發(fā)射過程。波蘭科學(xué)院W.Strek研究組也以相同的激發(fā)條件測量了LiYbP4O12納米晶的動態(tài)光電導(dǎo)，充分肯定了“高激發(fā)功率密度與真空條件下的特殊上轉(zhuǎn)換過程”課題組提出的多激活離子、多步合作吸收導(dǎo)致的多光子帶隙激發(fā)過程的新型上轉(zhuǎn)換機(jī)制。

 

3．研究發(fā)現(xiàn)，在真空條件下，近紅外激發(fā)Er3+離子不僅上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度可增加近3個數(shù)量級，而且紅外發(fā)射也增強(qiáng)了2個數(shù)量級，并且發(fā)光強(qiáng)度–激發(fā)功率的變化關(guān)系表現(xiàn)為雙光子過程。這表明由4I15/2到4I13/2的泵浦電子布局是通過與4S3/2-4I9/2及4F9/2-4I13/2等交叉馳豫過程實(shí)現(xiàn)的。這一結(jié)果，無論在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還是機(jī)制分析上都頗具創(chuàng)新性。

 

4．研究發(fā)現(xiàn)激發(fā)功率密度、激活離子摻雜濃度、樣品所處環(huán)境的真空度以及基質(zhì)帶隙寬度是實(shí)現(xiàn)這種近紅外激發(fā)下反斯托克斯發(fā)射的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)條件。真空與非真空條件相比，上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度可增加近3個數(shù)量級，在功率密度為50W/cm2的1W 980nm近紅外激發(fā)下，能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)10%以上，亮度可達(dá)100000cd/m2，流明效率達(dá)到15 lm/W，并且色度可通過真空度、激發(fā)功率密度及摻雜濃度來連續(xù)可調(diào)。在此成果的基礎(chǔ)上，國內(nèi)外很多課題組以類似的技術(shù)手段和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)一步拓展這方面的研究工作，并提出了這一特殊上轉(zhuǎn)換類型可能具有的應(yīng)用前景。例如，利用局部光熱效應(yīng)可對熒光粉進(jìn)行微/納區(qū)域的快速超高溫加熱，利用上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度對氣壓敏感的特性開發(fā)非接觸型氣壓傳感器等，“高激發(fā)功率密度與真空條件下的特殊上轉(zhuǎn)換過程”課題組也提出利用光熱效應(yīng)進(jìn)行微區(qū)化合物分解的應(yīng)用可能。總之，這類特殊的反斯托克斯過程不僅在機(jī)制分析和新?lián)诫s體系嘗試方面有大量的理論和實(shí)驗(yàn)工作值得深入挖掘拓展，在應(yīng)用方面還有開發(fā)特種需求的高亮度白光點(diǎn)光源、非接觸型氣壓傳感器的潛在價值。

在J. Am. Chem. Soc., Opt. Lett., J. Chem. Phys.等國際著名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表10多篇論文。

出版專著：

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發(fā)表中文論文：

1 基于非平衡Green函數(shù)理論的峰值摻雜-低摻雜漏摻雜碳納米管場效應(yīng)晶體管輸運(yùn)研究 劉興輝; 張俊松; 王績偉; 敖強(qiáng); 王震; 馬迎; 李新; 王振世; 王瑞玉 遼寧大學(xué)物理學(xué)院 【期刊】物理學(xué)報 2012-04-09 08:25

2 由C++到Verilog實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯設(shè)計的方法 孟祥鶴; 呂楠; 韓路; 吳春瑜; 王績偉; 梁潔 遼寧大學(xué)物理學(xué)院; 北京美新華微電子技術(shù)有限公司 【期刊】半導(dǎo)體技術(shù) 2011-03-03

3 基于智能卡標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼的研究與實(shí)現(xiàn) 許全勝; 吳春瑜; 張文婧; 王績偉 遼寧大學(xué)物理學(xué)院; 北京宏思電子技術(shù)有限責(zé)任公司 【期刊】微電子學(xué)與計算機(jī) 2011-11-05

4 基于非平衡Green函數(shù)理論的峰值摻雜-低摻雜漏結(jié)構(gòu)碳納米管場效應(yīng)晶體管輸運(yùn)研究 劉興輝; 張俊松; 王績偉; 敖強(qiáng); 王震; 馬迎; 李新; 王振世; 王瑞玉 遼寧大學(xué)物理學(xué)院 【期刊】物理學(xué)報 2012-05-23

5 低失調(diào)二階曲率補(bǔ)償?shù)膸�隙電壓基�?zhǔn)源設(shè)計 宋宇; 吳春瑜; 王績偉 遼寧大學(xué)物理學(xué)院; 遼寧省集成電路與電子系統(tǒng)設(shè)計聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 【期刊】微電子學(xué)與計算機(jī) 2012-07-05

6 單壁碳納米管作溝道的場效應(yīng)晶體管輸運(yùn)特性理論研究 劉興輝; 張俊松; 王績偉; 曾凡光; 李新; 敖強(qiáng); 王震; 王振世; 馬迎; 王瑞玉 遼寧大學(xué)物理學(xué)院; 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院數(shù)理系 【期刊】真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報 2012-07-15

7 基于遲滯比較器的過熱保護(hù)電路設(shè)計 蘇長江; 吳春瑜; 王績偉; 溫紹琨 遼寧大學(xué)物理學(xué)院; 遼寧省集成電路與電子系統(tǒng)設(shè)計聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室 【期刊】半導(dǎo)體技術(shù) 2012-09-03

8 Eu~(3+)摻雜鈮酸鹽玻璃的光譜性質(zhì) 王績偉; 宋宏偉; 夏海平; 孔祥貴; 許武; 張家驊 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 寧波大學(xué)光電材料研究所; 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 吉林長春; 吉林長春; 浙江寧波 【期刊】發(fā)光學(xué)報 2003-02-28

9 Y₂O₃:Eu~(3+)納米晶與體材料在高分辨光譜上的顯著區(qū)別 彭洪尚; 宋宏偉; 陳寶玖; 王績偉; 呂少哲; 黃世華 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室; 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室; 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室 吉林長春; 吉林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院; 吉林長春 【期刊】發(fā)光學(xué)報 2003-10-30

10 Eu~(3+)摻雜鈮硅玻璃的微觀局域環(huán)境特性 王績偉; 宋宏偉; 夏海平; 呂少哲; 許武; 張家驊 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 寧波大學(xué)光電材料研究所; 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 吉林長春; 吉林長春; 浙江寧波 【期刊】中國稀土學(xué)報 2003-04-30

11 變溫下Y₂O₃∶Eu~(3+)納米晶的熒光光譜和動力學(xué)過程 彭洪尚; 宋宏偉; 陳寶玖; 王績偉; 呂少哲; 孔祥貴; 李殿超 中國科學(xué)院激發(fā)態(tài)物理開放實(shí)驗(yàn)室; 吉林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 長春; 吉林大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 【期刊】物理學(xué)報 2002-12-12

12 Eu~(3+)摻雜硅酸鹽玻璃的變溫發(fā)射光譜特性 王績偉; 宋宏偉; 夏海平; 孔祥貴; 彭洪尚; 陳寶玖; 張家驊; 許武 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 寧波大學(xué)光電材料實(shí)驗(yàn)室; 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所激發(fā)態(tài)物理重點(diǎn)實(shí)? 【期刊】發(fā)光學(xué)報 2002-10-30

13 溫度與光輻照對稀土摻雜氧化物納米晶及玻璃發(fā)光性質(zhì)的影響 王績偉 中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 【博士】中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2003-06-01 

       1． 2012年入選遼寧大學(xué)第八批優(yōu)秀中青年骨干教師。