马秀良——中国科学院金属研究所研究员

马秀良，男，满族，1964年3月生，九三学社社员，博士。现任中国科学院金属研究所研究员、博士生导师。沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部主任。

教育及工作经历：

1988年毕业于大连理工大学材料工程系。

1989-1994年师从著名科学家、教育家郭可信院士，在中国科学院北京电子显微镜实验室及大连理工大学从事Al基合金中十次对称准晶及相关晶体相的电子显微学研究。1991年获硕士学位、1994年获工学博士学位。

1995以来先后三次在德国 Dortmund 大学及 Juelich 研究中心进行有关材料电子显微学的研究(“洪堡”学者)。

1997-2001年间先后在日本精细陶瓷研究中心(JFCC)、东京大学及香港城市大学作 Research Fellow，从事低维纳米材料的制备及材料界面精细结构的电子显微学研究。

2000年被聘任为中国科学院金属研究所研究员并入选中科院“百人计划”。

2001年4月至今，任中国科学院金属研究所研究员、博士生导师。

2002年被聘任为中科院金属研究所博士生导师。

2003年获国家杰出青年科学基金。

2006年起，任沈阳材料科学国家(联合)实验室固体原子像研究部主任。

学术兼职：

1、 中国电子显微镜学会理事、常务理事。

2、 “中国电子显微学报”杂志编辑委员会委员。

3、 中国电子显微镜学会物理与材料专业委员会主任。

4、 辽宁省电子显微镜学会常务副理事长。

5、 中国科学院东北区域中心电子显微镜学会主席。

6、 中国晶体学会理事。

7、 中国物理学会固体缺陷专业委员会委员。

8、 中国科学院研究生院材料科学与工程一级学科教学专家组成员。

9、 英国Materials Letters杂志编辑委员会委员。

10、 Progress in Natural Science --Materials International编辑委员会委员。

11、 Nature出版集团在线学术期刊Scientific Reports编委会委员。

12、 中国科学院金属研究所学位评定委员会委员、学术委员会委员。

13、 国家自然科学基金委员会工程与材料科学部第14届专家评审组成员。

14、 国家外专局重点引智项目评审专家组成员。

培养研究生情况：

培养了66名博士生、104名硕士生和6名博士后。

硕士

姓名	时间	地址
刘平	78.9-81.10	在中国科学院金属研究所（以下简称金属所）获硕士学位
张锦平	79.10-82.3	在金属所获硕士学位
汪海	80.9-88.12	在金属所获硕士学位
张泽	80.9-83.8	在金属所获硕士学位
郭永翔	81.9-84.6	在上海交通大学获硕士学位 Dept of Earth and Planetary Sci, Univ. New Mexico, Northrop Hall, 200 Yale Blvd, Albuquerque, NM 87131, U.S.A.
贾春林	81.9-84.9	在复旦大学获硕士学位，在德国获博士学位 Institut für Festkörperforschung (IFF),  Teilinstitut 10: Mikrostrukturforschung, D-52425 Jülich, Germany Phone: (02461) 612408 Fax: (02461) 616444 E-mail: c.jia@fz-juelich.de
赖宗和	82.2-83.12	在金属所获硕士学位，在瑞典获博士学位 Division of Electronics Packaging Research, The Swedish Institute of Production Engineering Research, Argongatan 30, SE-431 53 Mölndal,SWEDEN Phone: 46-31-706 6000 Fax:  46-31-276 130 E-mail: zl@ivf.se
王大能	82.2-84.7	在金属所获硕士学位，在瑞典获博士学位 Skirball Institute of Biomolecular Medicine, New York University Medical Center, 540 First Avenue, New York, NY 10016, U. S. A. Phone: (212)263-8634,-8635 Fax:   (212)263-8951 E-mail: Wang@saturn.med.nyu.edu
王岩国	82.2-84.10	在金属所获硕士学位
曲华	82.9-85.9	在北京有色研究总院获硕士学位，在瑞典获博士学位 Dept of Physics, Chalmers Univ of Technology, S-412 96 Goteborg, Sweden
罗北平	82.9-	在德国获博士学位
潘明	82.9-	在美国获博士学位 Gatan Inc., 5933 Coronado Lane, Pleasanton, CA 94588, U.S.A. Tel: (925) 463 0200 Fax: (925) 463 0204 E-mail: mpan@gatan.com
秦禄昌	82.9-
蒋为吉	83.3-86.1	在上海交通大学获硕士学位
陈充林	83.9-86.9	在金属所获硕士学位，在美国获博士学位 8015 Weeping Willow, Missouri, TX 77459, U. S.A. (713) 743-8201 (Fax) (713) 743-8317 (O) (713) 978-7268(H/Fax) E-mail: clchen@uh.edu.
陈江华	83.9-86.6	在金属所获硕士学位，在比利时获博士学位 National Centre for HREM at Delft University of Technology, Netherlands Institute for Metals Research (NIMR), Rotterdamseweg 137, 2628 AL Delft, Netherlands Phone: +31-15-2781536, Fax: +31-15-2786730, E-mail: J.H.Chen@tnw.tudelft.nl
周大顺	83.9-86.5	在金属所获硕士学位
何安强	83.9-86.6	在大连理工大学获硕士学位
张卫平	83.9-86.6	在大连理工大学获硕士学位
郑珠丹	83.9-86.6	在复旦大学获硕士学位
王曾楣	83.9-86.6	在南开大学获硕士学位
陈焕	83.9-86.6	在北京科技大学获硕士学位, 在美国获博士学位 Westinghouse Electric Corp., Power Generation Business Unit, 4400 Alafaya Trail, MC 555, Orlanda, Fl 32826, U. S. A.
王立新	83.9-86.6	在北京科技大学获硕士学位，在美国获博士学位 Westinghouse Electric Corp., Power Generation Business Unit, 4400 Alafaya Trail, MC 555, Orlanda, Fl 32826, U. S. A.
冯永昌	84.9-87.12	在金属所获硕士学位
吕军	84.9-87.7	在金属所获硕士学位，在瑞典获博士学位 Dept of Materials, Uppsala University, Box 531, S-751 21 Uppsala, Sweden E-mail:jun.lu@angstrom.uu.se
关庆丰	84.9-87.10	在金属所获硕士学位 130025，吉林工业大学电子显微镜实验室
王龙	84.9-87.7	在金属所获硕士学位
王琦	84.9-87.10	在金属所获硕士学位，在美国获博士学位 Process Engineer，Mod-V. Mitsubishi Silicon America, 3990 Fairview Industrial Dr. SE, Salem, OR 97302, U.S.A.
曾晓彪	84.-87.0	在金属所获硕士学位，在美国获博士学位 24-5055 Heatherleigh Ave., Mississauga, Ontario L5V 2R6, CANADA E-mail: bgk@hotunix.com
张庆瑜	84.9-87.10	在金属所获硕士学位 116024, 大连理工大学材料科学与工程系, 三束国家重点实验室副主任，教授 (0411) 4707930-13(O)； (0411) 4707223(H)
吴力军	84.9-87.6-	在上海交通大学获硕士学位，在美国获博士学位 Brookhaven National Laboratory, Building 480,Upton, New York 11973, U.S.A. Phone: (631)344 3267 Fax: (631) 344 4071 E-mail: ljwu@bnl.gov
曹巍	85.9-88.7	在金属所获硕士学位，在美国获博士学位 National Center for EM, Lawrence Berkeley Lab. One Cyclotran Road B72-157, Berkeley, CA 94720, U.S.A.
何伦雄	85.9-88.8	在金属所获硕士学位，在美国获博士学位
胡秋红	85.9-88.7	在瑞典获博士学位 Department of Physics，Chalmers Univ. of Technology， S-412 96 Goteborg， Sweden
胡天宝	85.9-88.7	在金属所获硕士学位 在深圳
李春飞	85.9-88.8	在金属所获硕士学位
隋曼龄	85.9-88.7	在金属所获硕士和博士学位 研究员，中国科学院金属研究所
谢泽良	85.39-88.7	在金属所获硕士学位，在芬兰获博士学位
游建强	85.9-88.7	在金属所获硕士学位，在固体物理所获博士学位 Digital Materials Laboratory, Frontier Research System, The Institute of Physical and Chemical Research (RIKEN), Wako-shi 351-0198, Japan Tel: +81-48-462-1111 ext 3323(O) +81-48-462-4770(H) Fax: +81-48-467-9650 E-mail: jqyou@postman.riken.go.jp
周秀海	85.9-88.7	在上海交通大学获硕士学位，
王绍青	86.9-89.7	在金属所获硕士学位
章效峰	86.9-89.7	在金属所获硕士学位，在美国获博士学位 National Center for Electron Microscopy, Materials Science Division, Lawrence Berkeley Lab. One Cyclotran Road B72-157, Berkeley, CA 94720, U.S.A. E-mail:xfzhang@lbl.gov
赵笑飞	86.9-89.5	在金属所获硕士学位，在美国获博士学位
贺连龙	87.9-90.7	在金属所获硕士学位
于瀛大	87.9-90.7	在金属所获硕士学位
孙家言	88.9-91.6	在金属所获硕士学位
彭应国	88.9-91.6	在金属所获硕士学位，在物理所获博士学位 Department of Electrical and Computer Engineering, Data Storage Systems Center, Carnegie Mellon University, 5000 Forbes Avenue, Pittsburgh, PA 15213, U. S. A. E-mail: yingguo@andrew.cmu.edu
胡铁志	89.9-92.6	在金属所获硕士学位 130051，长春市电信局维修中心
平德海	89.9-92.6	在金属所获硕士学位
王欣	89.9-92.2	在金属所获硕士学位
黄建宇	90.9-93.1	在金属所获硕士学位
徐淑华	90.9-93.5	在金属所获硕士学位 510641，广州华南理工大学应用物理系
张立春	90.9-93.5	在金属所获硕士学位，在北京科技大学获博士学位 Max-Planck-Institut fuer Eisenforschung GmbH, Postfach 140444, D-40074 Duesseldorf, Germany E-mail: zhang@mpie.de
花凌	91.9-94.6	在金属所获硕士学位
李吉红	91.9-94.6	在金属所获硕士学位
李树友	91.9-94.6	在金属所获硕士学位
徐亚东	92.9-95.6	在金属所获硕士学位
于立国	92.9-95.6	在金属所获硕士学位, 在美国获博士学位 E-mail:yul@vuse.vanderbilt.edu
杜奎	93.9-96.6	在金属所获硕士学位
兰建章	93.9-96.6	在金属所获硕士学位，在北京
李光莱	93.9-96.6	在金属所获硕士学位，在南京大学获博士学位
谌东华	93.9-96.6	在金属所获硕士学位，在美国获博士学位
李志强	94.9-97.6	在金属所获硕士学位，在物理所获博士学位 Institute of Space and Astronautical Science, Yoshinodai 3-1-1, Sagamibara, Kanagawa, 229-8510, Japan Tel: 81-42-759-8327 Fax: 81-42-759-8463 E-mail: zqli@tlab.e-device.isas.ac.jp
周朝霞	94.9-97.6	在哈尔滨工业大学获硕士学位
杨晓云	95.3-98.1	在辽宁大学获硕士学位
陈键	95.9-98.7	在兰州交通大学获硕士学位 Mechatronics & Recording Channel Division, Data Storage Institute, DSI Building, 5 Engineering Drive 1 (off Kent Ridge Crescent, NUS), Singapore 117608, Republic of Singapore Tel: (65) 6874 7806 Fax: (65) 6777 1349 E-mail: CHEN_Jian@dsi.a-star.edu.sg
黄振威	95.9-98.6	在金属所获硕士学位
曹韶堂	96.9-99.6	在金属所获硕士学位，在加拿大获博士学位 Department of Mechanical Engineering, Queen’s University, Nicol Hall, Union Street, Kingston, Ontario K7L 3N6, Canada E-mail: 9scll@qlink.queensu.ca stcao@hotmail.com Tel: (613) 533-5323(W) (613) 547-8569(H)
于荣	96.9-99.6	在金属所获硕士学位
卜寿亮	97.9-	硕博连续
张伟	97.9-2000.6	在金属所获硕士学位
黄仁忠	98.9-	硕博连读
宋海彬	98.9-2001.6	在金属所获硕士学位
何辉	99.9-2002.7	在金属所获硕士学位
卢秋虹	99.9-	硕博连读
沈智奇	99.9-	硕博连读
张明	99.9-	硕博连读
陈立军	2000.8-2003.7	在金属所获硕士学位
黄昌清g	2000.8-20003.7	在金属所获硕士学位
刘利民	2000.8-	硕博连读
蒙洁丽	2000.8-2003.7	在金属所获硕士学位
倪志春	2000.8-2003.7	在金属所获硕士学位
王坚	2000.8-2003.7	在金属所获硕士学位
陈春林	2001.8-	硕博连续
戴群龙	2001.8-
李英	2001.8-	硕博连续
鲁伟	2001.8-
马继	2001.8-
乔永红	2001.8-
徐宪平	2001.8-
白英良	2002.9-
崔静萍	2002.9-
郭华	2002.9-
刘晓光	2002.9-
刘永利	2002.9-
吴波	2002.9-
张怀征	2002.9-
卓木金	2002.9-
程广明	2002.9-
李虹	2003.9-
罗艳芬	2003.9-
马尚义	2003.9-
杨春娜	2003.9-
郑士建	2003.9-

博士

姓名	时间	地址
刘平	1981.9-	在瑞典获博士学位 Physical Metallurgy, R & D Center, AB Sandvik Steel, SE-81181, Sandviken, Sweden Phone: 46-26-263073 Fax: 46-26-257140 E-mail: ping liu@sandvik.postnet.se
张锦平	82.9-86.4	在金属所获博士学位 Materials Department, University of California, Santa Barbara CA 93106-5050, U.S.A. Phone: (805) 893 7164 Fax: (805) 893 8486 E-mail: jpzhang@surface.ucsb.edu
张泽	83.9-87.4	在金属所获博士学位 北京工业大学副校长、教授、院士 Phone: (010)82649359(O) (010)82662591(H) 13901112832(HP) E-mail: zezhang@bjpu.edu.cn
秦禄昌	84.9-	在美国获硕士、博士学位 Department of Physics and Astronomy & Curriculm in Applied and Materials Sciences, University of North Carolina at Chapel Hill, Room 178 Phillips Hall, CB#3255, Chapel Hill, NC 27599-3255, U. S. A. Phone: (919) 843-3575 Fax: (919)962 0480 E-mail: lcqin@physics.unc.edu
施丹	85.9-91.1	在金属所获博士学位 National Institute of Cancer, NIH, Bethesda, MD 20814, USA E-mail: danshi4k@yahoo.com
王岩国	85.9-89.7	在金属所获博士学位 中国科学院物理研究所 Phone: (010)82648009(O) (010)51735319(H) E-mail: ygwang@blem.ac.cn
何安强	86.9-91.1	在金属所获博士学位 Dept. of Chemical and Materials Engineering, University of Alberta, Edmonton, AB, Canada, T6G 2G6 E-mail:ahe@ualberta.ca
蒋为吉	86.3-	尚丰高科技投资咨询公司，上海市淮海路222号力宝大厦1805室 Phone: (021) 5396 6608 Fax: (021) 5396 6558 HP:13901838176 E-mail:jiang@sh163.net
王曾楣	86.9-	在美国获博士学位
周大顺	86.9-	在美国获博士学位 5563 Bigoak Drive, San Jose, CA 95129, U. S. A. E-mail: dszhou@hotmail.com
冯永昌	87.9-	在美国获博士学位
宁小光	87.9-91.2	在金属所获博士学位 10 Grenoble Drive, Apt 207, North York, ONT M3C 1C6, CANADA E-mail: fning@ca.ibm.com
王龙	1987.9-1991.2	在金属所获博士学位
曹巍	1988.9-	在美国获博士学位 National Center for EM, Lawrence Berkeley Lab. One Cyclotran Road B72-157, Berkeley, CA 94720, U.S.A.
何伦雄	88.9-	在美国获博士学位
李春飞	88.9-	在美国获博士学位 Materials Research Center, Lehigh University, 5 East Packer Avenue, Bethlehem，PA 18015-3195, U.S.A. Phone: (610)758-4002 Fax: (610)758-3526 E-mail: chlz@lehigh.edu
王绍青	89.9-92.5	在金属所获博士学位 研究员，中国科学院金属研究所
贺连龙	90.9-93.5	在金属所获博士学位 研究员，中国科学院金属研究所
茅建富	1991.12-1994.11	在哈尔滨工业大学获博士学位
戴吉岩	91.3-94.6	在金属所获博士学位 B6, Pak Sui Yuen, 17 Science Museum Road, Tsim Sha Tsui East, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong Phone: 852-27665682(O) -23675786(H) Fax: 852-23337629 E-mail: Jiyan.Dai@inet.polyu.edu.hk
平德海	92.9-95.6	在金属所获博士学位 Senior Research, Materials Physics Group, Materials Engineering Laboratory, National Institute for Materials Science (NIMS), Sengen 1-2-1, Tsukuba 305-0047, Japan Tel: +81-298-592717(O) Fax: +81-298-53-1092 E-mail: ping.de-hai@nims.go.jp E-mail: pbq76@yahoo.com
黄建宇	93.9-96.4	在金属所获博士学位 Department of Physics, Boston College, 140 Commonwealth Avenue, Higgins Hall, Chestnut Hill, MA 02467, U.S.A. E-mail: huangje@bc.edu
王雨晨	93.9-96.6	在金属所获博士学位 副研究员，中国科学院金属研究所
李吉红	94.9-	在美国获博士学位 Dept of Materials Science and Engineering, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089, U.S.A. Tel:  (213)748-2521(H) (213)740-7281(O) E-mail: jihongli@ scf.usc.edu.
李树友	94.9-97.6	在金属所获博士学位 Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University, 2225 North Campus Drive, Evanston IL 60208, U. S. A. Tel: (847)-491-7798 (L) Fax: (847) 491-7820 E-mail: syli@northwestern.edu
彭红樱	94.9-97.6	在金属所获博士学位 Department of Physics, Box 90305, Duke University, Durham, NC 27708-0305, U.S.A. Tel: (919) 660-2519(O) Fax: (919) 660-2525 E-mail: hypeng@phy.duke.edu
于瀛大	94.9-97.6	在金属所获博士学位 Department of Physics, Norwegian University of Science and Technology, N-7034 Trondheim, Norway Phone: 47-7359-3880 Fax:  47-7359-7710 E-mail: Yingda.Yu@phys.ntnu.no
赵云飞	94.9-
陈玉喜	96.9-2000.6	在金属所获博士学位 Advanced Materials Resarch Institute, University of New Orleans, Science Building 2043, New Orleans, LA 70148, U.S.A. E-mail: yxchzh@yahoo.com
杜奎	96.9-99.6	在金属所获博士学位 302 White Building, Department of Materials Science and Engineering, Case Western Reserve University, 10900 Euclid Avenue, Cleaveland, OH 44106, U. S. A. Tel: (216) 368-4214 (O) (216) 707-0859 (H) E-mail: kxd44@po.cwru.edu kuidu@yahoo.com
刘帮智	96.9-	在美国获博士学位 Department of Physics, The Pennsylvania State University, 140 Davey Lab, PMB 50, University Park, PA 16802, U. S. A. E-mail: liubangz@psu.edu (814) 861 3445(H) (814) 865 2286(L)
王明光	96.9-2000.6	在金属所获博士学位 E-mail: wangmg@hkucc.hku.hk
饶建存	96.9-2000.6	在哈尔滨工业大学获博士学位 21th Century COE Research Associate, Department of Materials Science, Kumamoto University (National University), 2-39-1 Kuro-Kami, Kumamoto 860-8555, Japan Tel: 81-96-342-3705 Fax: 81-96-342-3710, E-mail:jcraohit@gpo.kumamoto-u.ac.jp
金头男	97.9-2000.6	在中南大学获博士学位 教授，北京工业大学
刘志权	97.3-2000.3	在大连海事大学获博士学位 Nano-characterization Resarch Group, Nanomaterials Laboratory, National Institute for Materials Science, 3-13 Sakura, Tsukuba 305-0003, Japan Phone: +81-298-59-5053 Fax:+81-298-59-5054 E-mail: liu.zhiquan@nims.go.up
周朝霞	97.8-2002.3	在金属所获博士学位 Dept of Engineering Materials, Sir Robert Hadfield Buildign, The University of Sheffield, Mappin Street, S1 3JD, UK E-mail: z.zhou@sheffield.ac.uk Phone: (0114)2225973
程大勇	98.9-2001.6	在金属所获博士学位 307 Building DTU, DK-2800 Kgs.Lyngby, Denmark E-mail: dychengimr@yahoo.com
周龙光	98.3-2001.3	在东北大学获博士学位 Department of M.A.N.E.(JEC 1117), Rensselaer Polytechnic Institute, 110 8th Street, Troy, NY 12180-3590, U. S. A. Phone: (518) 276-8681 E-mail: zhoul@rpi.edu
黄震威	98.9-
刘秋香	98.3-2001.12	在金属所获博士学位 广州中山大学物理系 E-mail: liuqiuxiang2002@yahoo.com.cn
杨锐	98.9-20002.1	在金属所获博士学位 E-mail: ryang@aist.go.jp
杨晓云	98.3-2000.12	在金属所获博士学位 116 Wilhelm Hall, Ames Laboratory, Iowa State University Ames, IA 50011, U. S. A. E-mail: xyyang73@yahoo.com Phone: (515) 294 8916 Fax: (515) 294 4291
杨志卿	98.9-2002.1	在金属所获博士学位 Max Planck Institute for Metals Research, Heisenbergstrasse 3 D-70569 Stuttgart, Germany E-mail: z.q.yang@mf.mpg.de
张丽华	98.9-2002.5	在金属所获博士学位 National Center for Electron Microscopy, Lawrence Berkeley Lab., One Cyclotran Road B72-157, Berkeley, CA94720, U.S.A. E-mail:lzhang2@lbl.gov
卜寿亮	99.9-2002.6	在金属所获博士学位
崔传勇	99.9-2002.5	在金属所获博士学位
于荣	99.9-2002.6	在金属所获博士学位 National Center for Electron Microscopy, Materials Science Division, Lawrence Berkeley Lab., One Cyclotran Road B72-157, Berkeley, CA 94720, U.S.A. E-mail:ryu@lbl.gov
詹倩	99.9-2003.7	在金属所获博士学位 National Center for Electron Microscopy, Materials Science Division, Lawrence Berkeley Lab., One Cyclotran Road B72-157, Berkeley, CA 94720, U.S.A.
张鸿	99.9-2003.7	在金属所获博士学位 Structural Chemistry, Arrhenius Laboratory, University of Stockholm, S 106 91, Stockholm, Sweden
赵世金	99.3-2001.11	在金属所获博士学位 1515 Dickey Drive, Atlanta, GA 30322-2210, U. S. A. Tel: 001-404-634-7475 (H) E-mail: zhao_shijin@hotmail.com
邓玉福	2000.8-
黄仁忠	2000.8-
张伟	2000.8-
卢秋红	2001.8
沈智奇	2001.8-
张明	2001.8
张本哲	2001.3
吴玉喜	2001.8
何辉	2002.9-
刘利民	2002.9-
孙兵兵	2002.9-
朱银莲	2002.9-
李虎田	2003.9
李英	2003.9
鲁伟	2003.9-
王艳波	2003.9-

博士后

姓名	时间	地址
路刚华	1987-1989
T. Kinkus	1987-1989
茅建富	1994.12-1996.10
张建新	1996.3-1997.3	High Temperature Materials 21 Project, National Institute for Materials Science, 1-2-1 Sengen, Tsukuba, Ibaraki, 305-0047, Japan Tel: 81-298-59-2565 Fax: 81-298-59-2501 E-mail: jian-xin.zhang@nims.go.jp
张林	2002.3-2004.4	中国科学院金属研究所
陈东	2003.3-	中国科学院金属研究所

 研究方向：

从事先进功能材料及高性能金属结构材料中界面和缺陷的原子结构及其与特定性能之间的内在关系的研究。

科研成果：

一、 二元稳定准晶及其相关晶体相的发现

曾在二元AlCo合金中发现稳定的十次对称准晶相。这一发现改变了人们普遍认为的稳定的十次准晶只能在三元Al合金系中存在这一观点。成功地制备出毫米量级十次准晶单晶体并测得其有别于传统晶体的独特的物理性能数据。此外，在Al-Co及Al-Cr-Cu合金中发现20余个与准晶结构密切相关的新物相，并将之归纳为单斜和正交两大点阵群族，从而丰富了早期通过X射线衍射方法建立起来的Al-Co合金平衡相图；提出准晶相是上述两大晶体群族中共有的极限成员（单胞无穷大）这一重要观点。

二、 不锈钢点蚀初期MnS的局域溶解：肿瘤的发现及治愈

不锈钢的点蚀是材料科学中的经典问题之一。虽然业已普遍认为点蚀的发生起因于不锈钢中MnS夹杂的局域溶解，但是，点蚀最初的形核位置却被描述为“随机的、不可预测的”。点蚀初始位置的不明确一直制约着人们对不锈钢点蚀机理的认识及抗点蚀措施的提出。马秀良研究员领导的研究团队利用透射电子显微镜发现硫化锰夹杂中弥散分布着具有八面体结构的氧化物(MnCr2O4)纳米颗粒。这些纳米氧化物的存在相当于MnS中内在的微小“肿瘤”，在一定的介质条件下MnS的局域溶解正是起源于它与“肿瘤”之间的界面处。这一发现为揭示不锈钢点蚀初期MnS溶解的起始位置提供了直接的证据，使人们对不锈钢点蚀机理的认识从先前的微米尺度提升至原子尺度。在此基础上，提出了通过阳离子交换反应改变MnS成分从而大幅度提高不锈钢抗点蚀能力的新方法，并有望在工业生产中得到大范围应用。

三、 发现复杂合金相中位错滑移导致局域结构与成分的变化，提出工程合金形变过程中第二相分解的新机制

弥散分布的析出相强化是工程合金的重要强化机制之一。其中的小尺度析出相通常具有复杂的晶体结构，因其对基体中位错滑移的阻碍从而使材料的强度得以提高。然而，在过去的几十年里，人们在多种工程合金中相继意识到小尺度的第二相在材料的形变过程中普遍发生部分分解。形变致使第二相的部分分解使得材料偏离了原来人们对其设计的组织结构及预期的使役行为，是材料科学与工程领域中经典的基础科学问题之一。尽管长期以来主要有两种机制(“切割”机制和“绕过”机制)普遍被人们用来描述基体中位错与小尺度析出相之间的交互作用，但却几乎不考虑材料在形变过程中析出相内部可能产生的位错及其特殊的滑移行为。马秀良研究员领导的研究团队近来发现形变使Al-Cu 合金中的具有四方结构的Al2Cu析出相内部产生10~20纳米宽度的扩展位错；构成这些扩展位错的不全位错在形变条件下的运动致使其滑移经过的区域发生成分及结构的变化，进而导致局域相分解。该项发现表明基于单质金属建立起来的位错理论，不能准确地描述位错在复杂合金相中的结构及其运动行为。这项工作不但使人们对复杂合金相中的位错及其滑移行为有了新的理解、为位错理论增添新的知识，同时也使人们对工程合金在形变过程中第二相的分解机制有了新的认识。对探索长期处于高载荷条件下的金属结构材料的性能、结构、以及成分设计具有重要意义。

马秀良研究员现已在国际学术期刊上发表论文110余篇、合著“电子显微学进展”一部（科学出版社2003）、合作翻译论著“走进材料科学”一部（2008）。论文已被SCI刊物及国际著名学者的学术专著累计引用1560余次。其中，1992年发表在美国冶金学刊物“Metallurgical Transaction A”上的一文被ISI统计认为是1980-1998年间在中国境内完成的最具影响力的47篇科学论文之一，并于2000年获美国ISI“经典引文奖”。

发明专利：

1 一种研究材料腐蚀电化学行为的装置及其原位TEM方法，专利申请号：201310062015.60 张波;周杨韬;马秀良 中国科学院金属研究所 中国专利 2013-02-27 2014-08-27

2 一种提高奥氏体不锈钢抗点蚀性能的化学处理方法 ，专利申请号：201310034082.70周杨韬;张波;马秀良，中国科学院金属研究所 中国专利 2013-01-30 2014-08-06

出版专著：

1、《透射电子显微学进展》（合著） ，叶恒强、王元明，AlN、La-Sr-Mn-O、Si等低维纳米材料中界面的电子显微学，马秀良，D6，(473-494)，科学出版社，2003年8月。

2、《透射电子显微学进展》（合著）,叶恒强、王元明,二维十次对称准晶及晶体近似相的电子显微学研究,李兴中、马秀良，D11，(575-594)，科学出版社，2003年8月。

3、《走进材料科学》（合译），Robert W. Cahn,表征，马秀良、朱银莲,6,(172-202),化学工业出版社,2008年3月。

4、《材料科学研究中的经典案例》（合著），师昌绪、郭可信、孔庆平、马秀良、叶恒强、王中光 准晶体的发现，马秀良、叶恒强、郭可信，4，(143-214)，高等教育出版社，2014年6月。

发表英文论文

2016年

1、On the benefit of aberration-corrected HAADF-STEM for strain determination and its application to tailoring ferroelectric domain patterns Y.L.Tang, Y.L.Zhu, X.L.Ma Ultramicroscopy 160(2016)57-63 PDF

2、Size-dependent role of S phase in pitting initiation of 2024Al alloy J.Wang, B.Zhang*, B.Wu, X.L.Ma Corrosion Science online PDF

3、Deformation induced precipitation of nano-particles in an Mg88Co5Y7 alloy Z.Z. Peng, X.H. Shao, Q.Q. Jin, C.H. Li, X.L. Ma Scripta Materialia 116 (2016) 57-61 PDF

2015年

4、Atomic mapping of Ruddlesden-Popper faults in transparent conducting BaSnO₃-based thin films W. Y. Wang, Y. L. Tang, Y. L. Zhu, J. Suriyaprakash, Y. B. Xu, Y. Liu, B. Gao,S-W. Cheong & X. L. Ma Scientific Reports 5: 16097(2015)1-9 PDF

5、Observation of a periodic array of flux-closure quadrants in strained ferroelectric PbTiO₃ films Y.L. Tang, Y.L. Zhu, X.L. Ma, A.Y. Borisevich, A.N. Morozovska, E. A. Elieev, W. Y. Wang, Y.J. Wang, Y.B. Xu, Z.D. Zhang, S.J. Pennycook Science 348 (2015) 547-551 PDF

6、Multiple twins of a decagonal approximant embedded in S-Al₂CuMg phase resulting in pitting initiation of a 2024Al alloy J. Wang*, B. Zhang*, Y. T. Zhou, X. L. Ma Acta Materialia 82 (2015) 22-31. PDF

7、Atomic-scale imaging of the interface between M23C6-type carbide and matrix (γ/γ’) in a long-term aging polycrystalline Ni-based superalloy X.B. Hu, Y.L. Zhu, L.Z. Zhou, B. Wu, X.L. Ma Philosophhical Magazine Letters 95(2015)237-244 PDF

8、M3B2 and M5B3 formation in the diffusion affected zone during transient liquid phase bonding single crystal superalloys N.C. Sheng, X.B. Hu, J.D. Liu, T. Jin, X.F Sun, Z.Q. Hu Metallurgical and Materials Transactions A 46A (2015) 1670-1677  

9、Microstructural evolution of the interface between NiCrAlY coating and superalloy substrate during isothermal oxidation Y.Z. Liu, X.B. Hu, S.J. Zheng, Y.L. Zhu, H. Wei, X.L. Ma Materials & Design 80 (2015) 63–69 PDF

10、Atomic Level 1D Structural Modulations at the Negatively Charged Domain Walls in BiFeO3 Films W.Y. Wang, Y.L. Tang, Y.L. Zhu, Y.B. Xu, Y. Liu, Y.J. Wang, S. Jagadeesh and X.L. Ma Advanced Materials Interfaces 2: 150024(2015)1-9 PDF

11、On the benefit of aberration-corrected HAADF-STEM for strain determination and its application to tailoring ferroelectric domain patterns Y.L.Tang, Y.L.Zhu, X.L.Ma Ultramicroscopy 160(2016)57-63 PDF

12、The evolution of polarization inside ultrathin PbTiO₃ films: a theoretical study Y.B.Xue, D.Chen, Y.J.Wang, Y.L.Tang, Y.L.Zhu, X.L.Ma Philosophical Magazine 95(2015)2067-2077 PDF

13、Quasi-in-situ ex-polarized TEM observation on dissolution of MnS inclusions and metastable pitting of austenitic stainless steel B. Zhang, J. Wang, B. Wu, Y.T. Zhou, X.L. Ma Corrosion Science 100(2015)295-305 PDF

2014年

14、Intermetallic phases in Mg–Co–Y alloys Q.Q. Jin, S.B. Mi Journal of Alloys and Compounds 582(2014)130 – 134 PDF

15、Structural stability and electronic structures of (111) twin boundaries in the rock-salt MnS Y.B.Xue, Y.T.Zhou, D.Chen, X.L.Ma Journal of Alloys and Compounds 582(2014)181 - 185  PDF

16、Crystallographic account of nano-scaled intergrowth of M2B-type borides in nickel-based superalloys X.B. Hu, Y.L. Zhu, X.L. Ma Acta Materialia 68(2014) 70-81 PDF

17、The Wyckoff positional order and polyhedral intergrowth in the M3B2- and M5B3-type boride precipitated in the Ni-based superalloys X.B. Hu, Y.L. Zhu, N.C. Sheng, X.L. Ma Scientific Reports 4 (2014) 7367 PDF

18、Microstructural characteristics of the microphase Y-Ti2SC in nickel-based superalloys X.B. Hu, Y.B. Xue, S.J. Zheng, Y.L. Zhu, D. Chen, X.L. Ma Journal of Alloys and Compounds 611(2014) PDF

19、Interplay between deformation twins and basal stacking faults enriched with Zn/Y in Mg97Zn1Y2 alloy X.H. Shao, Z.Q. Yang & X.L. Ma Philosophical Magazine Letters 94:3, 150-156, DOI: 10.1080/09500839.2014.885123 PDF

20、难熔元素W/Re对镍基单晶高温合金再结晶的影响 潘智毅，胡肖兵，谢光，朱银莲，濮晟，马秀良 电子显微学报 33 (2014) PDF 

2013年

21、Local decomposition induced by dislocation motions inside tetragonal Al₂Cu compound: slip system-dependent dynamics D.Chen, X.L.Ma SCIENTIFIC REPORTS  3(2013)3157-1--6 PDF

22、Local decomposition induced by dislocation motions inside precipitates in an Al-alloy B.Yang, Y.T.Zhou, D.Chen, X.L.Ma SCIENTIFIC REPORTS  3(2013)1039-1--6 PDF

23、Nanostructured Nd_0.45Sr_0.55MnO₃ films grown on SrTiO₃(110) Y.L.Tang, Y.L.Zhu, Y.Q.Zhang, Z.D.Zhang, X.L.Ma JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH 28(2013)1692-1698 PDF

24、Mn ion dissolution from MnS: a density functional theory study Y. J. Wang, P. Hu, X. L. Ma PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 15(2013)17112-17117 PDF

25、Microstructural Characterization of Long-Period Stacking Ordered Phases in Mg97Zn1Y2 (at.%) Alloy Xiaohong Shao, Huajie Yang, Jeff T.M. De Hosson, Xiuliang Ma Microscopy AND Microanalysis 19(2013)1-6 PDF

26、B. Yang, Y. T. Zhou, D. Chen, X. L. Ma, Dislocation motion-induced phase decomposition inside the precipitate in an Al-alloy, Scientific Reports, 3, 1039; DOI:10.1038/srep01039 (2013). 

2012年

27、Misfit dislocations of anisotropic magnetoresistant Nd_0.45Sr_0.55MnO₃ thin films grown on SrTiO₃ (110) substrates Y.L. Tang, Y.L. Zhu, H. Meng, Y.Q. Zhang, X.L. Ma Acta Mater 60(2012)5975-5983 PDF

28、Microstructure of the potentially multiferroic Fe/BaTiO₃ epitaxial interface.  X.Wang, Y.L.Zhu, X.W.Wang, Y.Q.Zhang, X.L.Ma Philos.Mag. 92(2012)1733-1747 PDF

29、Z. Q. Yang, M. F. Chisholm, B. Yang, X. L. Ma, Y. J. Wang, M. J. Zhuo, S. J. Pennycook, Role of crystal defects on brittleness of C15 Cr2Nb Laves phase. Acta Mater. 60, 2637 (2012).

30、L. Deng, D. Chen, Y. L. Zhu, X. L. Ma, Interface effect on properties of Fe/BaTiO3/Fe junction. Adv. Mater. Res. 465, 244 (2012).

2011年

31、Structural and microstructural analyses of crystalline Er₂O₃ high-k films grown on Si (001) by laser molecular beam epitaxy X.Wang, Y.L. Zhu, M.He, H.B.Lu, X.L. Ma Acta Materialia 59(2011)1644-1650 PDF

32、Cu₂S nanowires and Mns/Cu₂S nano-junctions derived from γ-MnS nanowires via selective cation exchange reaction. G. Xu, Y.L. Zhu, X.L. Ma Phys. Stat. Sol. A 208(2011)123-128 PDF

33、Microstructure and microhardness evolution of a Mg₈₃Ni₆Zn₅Y₆ alloy upon annealing X. H. Shao, Z. Q. Yang, J. Y. Hua, K. Q. Qiu, X. L. Ma J ALLOY COMPD 509(2011)7221-7228 PDF

34、Oxygen reduction reaction on metal-terminated MnCr₂O₄ nano-octahedron catalyzing MnS dissolution in an austenitic stainless steel Y.J.Wang, P. Hu, X.L.Ma J PHYS CHEM C 115(2011)4127-4133 PDF

2010年

35、Microstructure Tuning of epitaxial BaTiO_3-x thin films grown using laser molecular-beam epitaxy by varying the oxygen pressure. Y.L. Zhu, S.J. Zheng, D. Chen, X.L. Ma Thin Solid Films 518(2010)3669-3673   PDF

36、Dislocations in charge-ordered Pr_0.5Ca_0.5MnO₃ epitaxial thin films prepared by two-step growth technique. Y.L. Zhu, X.Wang, M.J. Zhuo, Y.Q. Zhang, X.L. Ma Phil mag Lett 90(2010)323-336 PDF

37、Microstructural evolution of [PbZrxTi1-xO₃/PbZryTi1-yO₃]n epitaxial multilayers (x/y = 0.2/0.4, 0.4/0.6) in dependence on layer thickness. Y.L. Zhu, S.J.Zheng, X.L.Ma, L. Feigl, M.Alexe, D. Hesse, I.Vrejoiu, Phil mag  90(2010)1359-1372 PDF

38、Morphology and orientation of iron oxide precipitates in epitaxial BiFeO₃ thin films grown under two non-optimized oxygen pressures. X.Wang, Y.L. Zhu, S.B. Mi, C. Wang, H.B. Lu, X.L. Ma Phil Mag 90(2010) 4551-4567 PDF

39、TEM investigation of Er₂O₃ thin films grown on Si (100) by laser MBE. Y.L. Zhu, X.Wang, M. He, H.b. Lu, X.L. Ma, Microsc. Microanal, 16(suppl 2)(2010)1496-1497 PDF

40、Strengtheninand toughening mechanisms in Mg-Zn-Y alloy with a long period stacking ordered structure X. H. Shao, Z. Q. Yang, X. L. Ma Acta Mater 58(2010)4760-4711 PDF

41、Identification of MnCr₂O₄nano-octahedron in catalysing pitting corrosion of austenitic stainless steels S.J. Zheng, Y.J. Wang, B. Zhang, Y.L. Zhu, X.L. Ma Acta Mater 58(2010)5070-5085 PDF

42、D. M. Tang, L. C. Yin, F. Li, C. Liu, W. J. Yu, P. X. Hou, B. Wu, Y. H. Lee, X. L. Ma, and H. M. Cheng, Carbon nanotube-clamped metal atomic chain, Proceeding of National Academy of Sciences, USA, 28 April, 2010.

2009年

43、Size-effect on stress behavior of the AlN/TiN film D.Chen, Y.M.Wang, X.L.Ma Acta Mater. 57(2009)2576-2582 PDF

44、Y. L. Zhu, S. J. Zheng, D. Chen, X. L. Ma, Microstructure tuning of epitaxial BaTiO3 ? x thin films grown using laser molecular-beam epitaxy by varying the oxygen pressure, Thin Solid Films, 518, 3669-3673(2009).

45、T. Ling, L. Xie, J. Zhu, H. M Yu, H. Q. Ye, R. Yu, Zh. Y Cheng, L. Liu, G. W. Yang, Z. D. Cheng, Y.J. Wang, and X. L. Ma, Icosahedral Face-Centered Cubic Fe Nanoparticles: Facile Synthesis and Characterization with Aberration-Corrected TEM, Nano Letters, 9, 1572-1576 (2009).

2008年

46、Abnormal grain growth of BaTiO₃ by 2D nucleation and lateral growth S.J. Zheng, K. Du, X.L. Ma J. Eur. Ceram. Soc. 28(2008) 1821–1825 PDF

47、Effects of deformation on the electronic structure of a single-walled carbon nanotube bundle D. Chen, T. Sasaki, J. Tang, L.C. Qin Phys. Rev. B 77(2008) 125412  PDF

48、ZnO microcolumns originated from self-assembled nanorods Y. Li, W. F. Li, G. Xu, X. L. Ma, H. M. Cheng J. Mater. Sci.  43(2008)1711–1715 PDF

49、SnO₂ nanobelts and nanocrystals: Synthesis, characterization and optical properties Y. Li, Y. H. Zhao, Z. H. Zhang, W. Liu, V. Ortalan, Y. Z. Zhou, X. L. Ma，E. J. Lavernia J. Cryst. Growth  310 (2008)4226–4232 PDF

50、L. Zhou, G. Liu, X. L. Ma and K. Lu, Strain-induced refinement in a steel with spheroidal cementite subjected to surface mechanical attrition treatment, Acta Mater., 56, 78-87(2008) 

2007年

51、First principles study of the interfacial structures on Au/MgO(001) D. Chen, X. L. Ma, and Y. M. Wang Phys. Rev. B 75 (2007) 125409 PDF

52、Microstructure of Ag/BaTiO₃ films grown on MgO(100) substrate under external electric field M.J.Zhuo, X.L.Ma Philos. Mag. 87 (2007)  5117-5128 PDF

53、Asymmetrical twin boundaries and highly dense antiphase domains in the BaNb_0.3Ti_0.7O₃ thin films S. J. Zheng, X. L. Ma Philos. Mag. 87(2007)  4421-4431  PDF

54、TEM and STEM investigation of grain boundaries and second phases in barium titanate S. J. Zheng, K. Du, X. H. Sang, X. L. Ma Philos. Mag. 87(2007) 5447-5459  PDF

55、Microstructural characteristics in the BaTiO_2.52 thin films showing metallic behavior Y. L. Zhu, M. J. Zhuo, S. J. Zheng, B. Wu, X. L. Ma Mater. Letts. 61 (2007)  1971-1973  PDF

56、Microstructural and magnetic properties of bulk La_1-xPrxMnO_3+d (x=0.2, 0.3, 0.5) Y. L. Zhu Philos. Mag. Letts. 87(2007) 75-83 PDF

57、SnO₂/In2O₃ one-dimensional nano-core-shell structures: Synthesis, characterization and photoluminescence properties Y.Li, G.Xu, Y.L.Zhu, X.L.Ma, H.M.Cheng Solid State Commun. 142 (2007) 441-444 PDF

58、Microstructure characterization of Single-crystal ZnO nanorods synthesized by solvothermal at low temperature C. N. Yang, Y. Li, G. Xu, X. L. Ma, J. Mater. Sci. Technol. 23 (2007)  583-586  PDF

59、Microstructural characteristics of epitaxial BaSrNb_0.3Ti_0.7O₃ film L.N.Cheng, X.L.Ma J. Mater. Sci. Technol. 23 (2007) 517-520 PDF

60、S. Ma, P. Z. Si, Y. Zhang, B. Wu, Y. B. Li, J. J. Liu, W. J. Feng, X. L. Ma, and Z. D. Zhang, High saturation magnetization FeB(C) nanocapsules, Scripta Mater. 57 (3): 265-268 (2007)

61、H. Q. Song, L. M. Mei, Y. P. Zhang, S. S. Yan, X. L. Ma, Y. Wang, Z. Zhang, L. Y. Chen, Magneto-optical Kerr rotation in amorphous TiO2/Co magnetic semiconductor thin films, Physica B, 388, 130-133(2007).

62、W. F. Li, X. L. Ma, Y. Li, W. S. Zhang, Z. D. Zhang, A high-resolution transmission electron microscopy study of defects in gamma-Al2O3 nanorods, J. Mater. Res., 22: 595-602 (2007).

63、L. H. Qian, K. Wang, H. T. Fang, Y. Li, X. L. Ma, Au nanoparticles enhance CO oxidation onto SnO2 nanobelt, Mater. Chem. Phys. 103 (1): 132-136 (2007) 

2006年

64、S. Ma, D. Y. Geng, W. S. Zhang, W. Liu, X. L. Ma, Z. D. Zhang, Synthesis of a new type of GdAl2 nanocapsule with a large cryogenic magnetocaloric effect and novel coral-like aggregates self-assembled by nanocapsules,NANOTECHNOLOGY 17 (21): 5406-5411 (2006).

65、M. J. Zhuo, Y. L. Zhu, X. L. Ma, H. B. Lu, Single [101]-oriented growth of La0.9Sr0.1MnO3 films on vicinal SrTiO3(001) substrates, Appl. Phys. Letts. 88, Art. No. 071905 (2006).

66、W. F. Li, X. L. Ma, W. S. Zhang, W. Zhang, Y. Li, Z. D. Zhang, Synthesis and characterization of gamma-Al2O3 nanorods, Phys. Stat. Sol. A 203, 294-299 (2006).

67、J. Y. Huang, J. K. Jin, K. Zhao, H. B. Lu, M. He, Z. H. Chen, Y. L. Zhou, G. Z. Yang, X. L. Ma, Photoelectric characteristic of La0.9Sr0.1MnO3/SrNb0.01Ti0.99O3 p-n heterojunctions, CHN. Phys. Letts. 23 (4): 982-985 (2006).

68、H. Q. Song, L. M. Mei, S. S. Yan, X. L. Ma, J. P. Liu, Y. Wang, Z. Zhang, Microstructure, ferromagnetism, and magnetic transport of Ti1-xCoxO2 amorphous magnetic semiconductor, J. Appl. Phys. 99 (12): Art. No. 123903 (2006).

69、M. J. Zhuo, Y. L. Zhu, X. L. Ma, Misfit dislocation arrays at the interface between La0.9Sr0.1MnO3 films and vicinal SrTiO3(001) substrates, Philos. Mag. Letts. 86, 469-478 (2006).

70、K. Zhao, H. B. Lu, M. He, Y. H. Huang, K. J. Jin, Z. H. Chen, Y. L. Zhou, G. Z. Yang, and X. L. Ma, Anomalous photovoltaic effect in La0.8Sr0.2MnO3 films grown on SrTiO3 (001) substrates by laser molecular beam epitaxy, EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL-APPLIED PHYSICS 35 (3): 173-176 (2006).

71、L. H. Qian, K Wang, Y. Li, H. T. Fang, Q. H. Lu, X. L. Ma, CO sensor based on Au-decorated SnO2 nanobelt, Mater. Chem. & Phys. 100 (1): 82-84 (2006).

2005年

72、Y. L. Zhu, X. L. Ma and D. X. Li, Microstructural analyses of a highly conductive Nb-doped SrTiO 3 film, Acta Mater., 53,277-1284 (2005).

73、D. Chen, X.L. Ma, and Y.M. Wang, Thickness-dependent structural transformation in the AlN film, Acta Mater. 53, 5223-5227(2005).

74、W. F. Li, X. L. Ma, Y. Li, W.S. Zhang, W. Zhang, and Z. D. Zhang, Stacking faults and polymorphs in alumina nanorods, Philos. Mag.,85, 3809-3821(2005).

75、M. Zhang, X. L. Ma, D. X. Li, Crystallographic study of the rhombohedral oriented domains in the La0.7Sr0.3MnO3 film, Philos. Mag. A, 85, 1625-1636(2005).

76、M. Zhang, X. L. Ma, and D. X. Li, H. B. Lu, Z. H. Chen, and G. Z. Yang, Abnormal lattice expansion and double periodicity in La0.7Sr0.3MnO3 thin films under electron irradiation, J. Mater. Res., 20, 1778-1784(2005).

77、Y. L. Zhu, X. L. Ma and D. X. Li, H. B. Lu, Z. H. Chen, and G. Z. Yang, Highly dense and compositionally inhomogeneous nano-agglomerates in an epitaxial La0.8Sr0.2MnO3? thin film grown on (100)SrTiO3, J. Mater. Res., 20, 571-579(2005)

78、H. B. Lu, S.Y. Dai, Z. H. Chen, Y. L. Zhou, B. L. Cheng, K. J. Jin, L. F. Liu, G. Z. Yang, and X. L. Ma, High Sensitivity of Positive Magnetoresistance in Low Magnetic Field in Perovskite Oxide p-n Junctions, Appl. Phys. Letts. 86, 032502(2005).

79、P. Z. Si, M. Zhang, Z. D. Zhang, X. G. Zhao, X. L. Ma, D. Y. Geng, Synthesis and structure of multilayered WS2(CoS), MoS2(Mo) nanocapsules and single-layered WS2(W) nanoparticles, J. Mater. Sci., 40, 4287-4291(2005).

80、Y. L. Zhu and X. L. Ma, Microstructures of a Highly Conductive Nb:SrTiO3 Thin Film, Microsc. Microanal. 11, 1786-1787(2005).

81、Y. Li, L. H. Qian, W. F. Li, C. N. Yang, X. L. Ma, 2005, Growth of segmented ZnS nanocones induced by regular occurrence of twins structure, Applied Physics Letters, 87,183107.

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发表中文期刊论文：

1 鹅蛋蛋壳组织结构的电子显微学研究 许耀斌; 马德生; 马秀良 电子显微学报 2015/01

2 Fe在BaTiO₃(001)表面的吸附状态和成键结构 邓蕾; 汪雪; 陈东; 朱银莲; 马秀良 电子显微学报 2014/05

3 难熔元素W/Re对镍基单晶高温合金再结晶的影响 潘智毅; 胡肖兵; 谢光; 朱银莲; 濮晟; 马秀良 电子显微学报 2014/03

4 Al-Cu合金中θ'相内位错运动导致的局部分解 杨兵; 马秀良 电子显微学报 2013/04

5 高分辨像的解卷处理用于S-Al₂ CuMg相及孪晶界面结构确定 赵云龙; 杨志卿; 马秀良 电子显微学报 2013/04

6 奥氏体不锈钢中MnS/γ界面的透射电子显微学与第一性原理计算研究 王宇佳; 周杨韬; 张波; 马秀良 电子显微学报 2012/05

7 过饱和乙醇溶液重结晶导致三苯基膦单斜结构到正交相的相变 徐舸; 杨志卿; 马秀良 电子显微学报 2010/05

8 多铁性BiFeO₃/SrTiO₃多层膜的透射电镜研究 唐兆俊; 王君伟; 朱银莲; 唐为华; 马秀良 电子显微学报 2010/04

9 形变导致渗碳体(Fe₃C)分解的电子显微学研究 李智; 杨志卿; 马秀良 电子显微学报 2010/03

10 316F不锈钢中MnS夹杂的电子显微学分析 刘超; 郑士建; 张波; 马秀良 电子显微学报 2008/04

11 La_0.9Sr_0.1MnO₃/Si体系界面的电子显微学研究 成丽娜; 马秀良 电子显微学报 2007/04

12 正交相SnO₂纳米带的电子显微学研究 李英; 徐舸; 杨春娜; 马秀良 电子显微学报 2006/S1

13 ZnO纳米棒的制备与表征 杨春娜; 李英; 徐舸; 马秀良 电子显微学报 2006/S1

14 Y掺杂BaTO₃中异常长大机理的TEM研究 郑士建; 艾延龄; 马秀良 电子显微学报 2006/S1

15 HfO₂/Si(001)界面层的TEM研究 卓木金; 马秀良 电子显微学报 2006/S1

16 ZnS一维纳米结构中的高密度孪晶 李英; 马秀良; 杨春娜 电子显微学报 2005/04

17 掺Ag颗粒BaTiO₃薄膜的TEM研究 卓木金; 马秀良 电子显微学报 2005/04

18 Bl-AlN/TiN(001)界面结构与电子特性 陈东; 马秀良 电子显微学报 2005/04

19 庞磁电阻La_0.8Sr_0.2MnO₃薄膜的微结构研究 朱银莲; 马秀良; 李斗星; 吕惠宾 电子显微学报 2005/03

20 Zn/ZnO纳米电缆的制备及电子显微分析 李英; 马秀良 电子显微学报 2004/06

21 ZnO纳米带的电子显微学研究 李英; 马秀良 电子显微学报 2004/04

22 TiN/MgO(001)界面结构研究 陈东; 马秀良 电子显微学报 2004/04

23 La_1-xSrxMnO₃(x=0.1,0.2,0.3)薄膜的微观结构 朱银莲; 张明; 马秀良; 李斗星 电子显微学报 2004/04

24 SrIn_0.1Ti_0.9O₃/SrNb_0.2Ti_0.8O₃双层膜的微结构研究 张明; 马秀良; 李斗星 电子显微学报 2004/04

会议论文：

1 2024A1合金点蚀形核机制的TEM研究 王静; 张波; 马秀良 2014年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会 中国会议 2014-07-21

2 缺陷结构对氧化锌氮掺杂过程的影响 余宗宝; 刘岗; 成会明; 马秀良 第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议 中国会议 2012-10-26

3 不锈钢中硫化锰夹杂的局域溶解及亚稳态点蚀的原位(外环境、阳极电位极化条件下)TEM研究 张波; 周杨韬; 马秀良 中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会 中国会议 2012-07-14

4 ZnO纳米棒的制备与表征 杨春娜; 李英; 徐舸; 马秀良 2006年全国电子显微学会议 中国会议 2006-08

5 正交相SnO₂纳米带的电子显微学研究 李英; 徐舸; 杨春娜; 马秀良 2006年全国电子显微学会议 中国会议 2006-08

6 Y掺杂BaTO₃中异常长大机理的TEM研究 郑士建; 艾延龄; 马秀良 2006年全国电子显微学会议 中国会议 2006-08

7 HfO₂/Si(001)界面层的TEM研究 卓木金; 马秀良 2006年全国电子显微学会议 中国会议 2006-08

8 掺Ag颗粒BaTiO₃薄膜的TEM研究 卓木金; 马秀良 2005年全国电子显微学会议 中国会议 2005

9 ZnS一维纳米结构中的高密度孪晶 李英; 马秀良; 杨春娜 2005年全国电子显微学会议 中国会议 2005

10 Bl-AlN/TiN(001)界面结构与电子特性 陈东; 马秀良 2005年全国电子显微学会议 中国会议 2005

11 La_1-xSrxMnO₃(x=0.1,0.2,0.3)薄膜的微观结构 朱银莲; 张明; 马秀良; 李斗星 第十三届全国电子显微学会议 中国会议 2004-08

12 SrIn_0.1Ti_0.9O₃/SrNb_0.2Ti_0.8O₃双层膜的微结构研究 张明; 马秀良; 李斗星 第十三届全国电子显微学会议 中国会议 2004-08

13 TiN/MgO(001)界面结构研究 陈东; 马秀良 第十三届全国电子显微学会议 中国会议 2004-08

14 ZnO纳米带的电子显微学研究 李英; 马秀良 第十三届全国电子显微学会议 中国会议 2004-08

15 AlCo合金中稳定的十次对称准晶 马秀良; 郭可信 第七次全国电子显微学会议 中国会议 1993-04

团队介绍： 　

材料界面及缺陷的电子显微学研究团队致力于先进功能材料及高性能金属结构材料中界面和缺陷的原子结构及其与特定性能之间的内在关系的研究。　　　

材料中表面、界面及其它缺陷结构对材料的物理、化学和力学行为至关重要。根据当前新材料学、纳米科学、信息科学等向结构尺度纳米化和功能智能化的研究趋势，本研究团队旨在建设多学科（材料学、物理、化学）交叉的以电子显微技术为主的研究集体，引领电子显微技术的普及和发展，为材料科学、纳米科学、信息科学的研究做出创新性贡献。 　　　

本研究团队以当前先进的具有亚埃尺度空间分辨率、亚电子伏特能量分辨率的像差校正电子显微技术为基础，并结合多尺度的计算材料学，探索处在材料科学前沿的若干重大基础性科学难题。主要研究内容涉及：铁性氧化物异质界面的超高分辨显微结构及其界面诱导新功能效应的研究；铁电及多铁薄膜中新型铁电畴壁的设计、制备及原子结构图谱；铁电畴壁及其与绝缘/导电界面的原子尺度交互作用研究；高性能金属结构材料中的点蚀机理研究；工程合金使役过程中的相分解机制；具有长周期结构镁合金的变形机制及强韧化机理；高温金属结构材料中纳米析出相的复杂缺陷及界面结构的原子尺度解析；外场作用下的原位电子显微学；材料电子显微技术的成像方法学研究；多尺度计算材料学及其在上述材料基础科学问题中的应用。
       

       首席科学家：
马秀良，男，1964年3月生，满族。1988年毕业于大连理工大学材料工程系。1989-1994年间师从郭可信院士，在中国科学院北京电子显微镜实验室及大连理工大学从事Al基合金中十重对称准晶及相关晶体相的电子显微学研究。先后在德国多特蒙德(Dortmund)大学、日本精细陶瓷研究中心(名古屋)、东京大学、香港城市大学及德国尤利希(Jülich)研究中心、鲁斯卡(Ruska)电镜中心等地从事固体材料结构与缺陷的高分辨电子显微学研究。曾发现可形成高温稳定十重对称准晶的唯一的二元合金体系及成分；制备出毫米量级十重准晶单晶体并测得其有别于传统晶体的独特的物理性能数据；在Al-Co和Al-Cu-(Cr)合金中发现并确定出20种大单胞的新物相，并将之归纳为单斜和正交两大点阵群族，丰富和发展了这些合金系已有的平衡相图，提出准晶相是上述两大晶体群族中共有的极限成员（单胞无穷大）这一重要观点。近来，发现导致奥氏体不锈钢点蚀形核的微小“肿瘤”，提出通过阳离子交换反应可有效治愈纳米“肿瘤”的新方法，并有望在工业生产中得到广泛应用；发现复杂合金相中位错滑移导致局域结构与成分的变化，提出工程合金形变过程中第二相分解的新机制，同时也为位错理论增添了新的知识；发现铁电材料中通量全闭合畴结构以及由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列。曾获国家教育部科技进步一等奖(1993)；德国“洪堡”基金(1995)；美国ISI“经典引文奖”(2000)；中国科学院“百人计划”(2000)；国家杰出青年科学基金(2003)；“新世纪百千万人才工程”国家级人选(2009)。现为中国科学院金属研究所研究员、博士生导师；沈阳材料科学国家（联合）实验室固体原子像研究部主任。兼任中国电子显微镜学会常务理事；中国电子显微镜学会物理与材料专业委员会主任；辽宁省电子显微镜学会常务副理事长；中国科学院东北区域中心电子显微镜学会主席；中国科学院研究生院材料科学与工程一级学科教学专家组成员；国家外专局重点引智项目评审专家组成员；中国晶体学会理事；中国物理学会固体缺陷专业委员会委员；国家自然科学基金委员会工程与材料科学部第14届专家评审组成员；Scientific Reports 等国际学术期刊编委会委员。

团队成员：

       朱银莲

职称：研究员

陈东

职称：副研究员

张波

职称：副研究员

郑士建

职称：研究员

邵晓宏

职称：副研究员

王宇佳

职称：副研究员

唐云龙

职称：助理研究员

周杨韬

职称：助理研究员

杨立新

职称：工程师

 

 

 

 

 

 

 

 

荣誉奖励：

1、1993年获国家教育部科技进步一等奖；

2、1995年获德国“洪堡”基金；

3、1999年度入选中国科学院“百人计划”；

4、2000年获美国ISI“经典引文奖”(Citation Classic Awards)；

5、2003年获国家杰出青年科学基金；

6、2006年获国务院政府特殊津贴；

7、2008年被评为沈阳市优秀科技工作者；

8、2009年入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选；

9、2009年入选辽宁省“百千万人才工程”百人层次人选。

10、1994年获中国材料研究学会主办的全国彩色金相评比二等奖 。　

国内学术交流：

1  2014年全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会 中国会议 2014-07-21

2  第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议 中国会议 2012-10-26

3  中国腐蚀电化学及测试方法专业委员会2012学术年会 中国会议 2012-07-14

4  2006年全国电子显微学会议 中国会议 2006-08

5   2005年全国电子显微学会议 中国会议 2005

6   第七次全国电子显微学会议 中国会议 1993-04

国际合作与交流：

         马秀良课题组从1980年起与14个以上国家和地区的大学和研究所，开展了国际合作与交流。许多国际著名学者访问固体原子像开放研究实验室，做学术报告或开展短期的合作研究。固体原子像开放研究实验室研究人员，还多次访问了国外的研究所和大学或开展了长期的合作研究。 

Prof. U. Dahmen

National Center for Electron Microscopy, LBNL B72, 1 Cyclotron Rd, Berkeley, CA94720, USA

Prof. J. M. Cowley

Center for Solid State Sciences, Arizona State University, Tempe, AZ 85287, U.S.A.

Prof. M. A. O’Keefe

National Center for Electron Microscopy, Materials Science division, Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA94720, U.S.A. 

Prof. D. J. Smith

Center for Solid State Sciences, Arizona State University, Tempe, AZ 85287, U.S.A. 

Prof. P. R. H. Chang

Dept of Materials Science and Engineering, Northwestern University, 2225N Campus Dr. , Evanston, IL 60208, U.S.A. 

Prof. D. N. Seidman

Dept of Materials Science & Engineering, Northwestern University, 2225N Campus Dr., Evanston, IL 60208, U.S.A. 

Dr. L. D. Marks

Dept of Materials Science and Engineering, Northwestern University, 2225 Campus Dr., Evanston, IL 60208, U.S.A. 

Prof. P. Pirouz

Dept of Materials Science & Engineering, Case Western Reserve University, 10900 Euclid Av, Cleveland, OH 44106, U.S.A. 

Prof. A. H. Heuer

Dept of Materials Science & Engineering, Case Western Reserve University, 10900 Euclid Av, Cleveland, OH 44106, U.S.A. 

Professor D. J. H. Cockayne

Department of Materials, University of Oxford, Parks Road, Oxford OX1 3PH, U. K. 

Prof. J. W. Steeds

Dept of Physics, University of Bristol, Tyndall Avenue, Bristol BS8 1TL, U. K. 

Prof. E. Zeitler

Fritz-Haber Institut der MPG, Faradayweg 4-6, D 14195, Berlin, Germany 

Prof. M. Rühle

Max-Planck-Institut für Metallforschung, Seestrasse 92, D-70174 Stuttgart, Germany 

Prof. H. Lichte

Institute of Applied Physics, Dresden University of Technology, D 01062 Dresden, Germany 

Prof. U. Koester,

Department of Chemical Engineering, D-44221 Dortmund, Germany 

Prof. S. Amelinckx

EMAT, University of Antwerp(RUCA, Groenenborgerlaan 171, B-2020 Antwerpen, Belgium 

Prof. G. Van Tendeloo

EMAT, University of Antwerp(RUCA), Groenenborgerlaan 171, B-2020 Antwerpen, Belgium 

Prof. S.Andersson

Inorganic Chemistry 2, Chemical Center, University of Lund, S 221 00, Lund, Sweden 

Prof. J. Q. Bovin

Inorganic Chemistry 2, Chemical Center, University of Lund, S 221 00, Lund, Sweden 

Prof. Sven Hovmoller

Structural Chemistry, Arrhenius Laboratory, University of Stockholm, S 106 91, Stockholm, Sweden 

Dr. Arne Olsen

Centre for Materials Science, Department of Physics, Gaustadalléen 21, 0371 Oslo, University of Oslo, Norway 

Prof. H. Hashimoto

Graduate School, Okayama University of Science, Okayama 700, Japan 

Dr. Sumio Iijima

Meijo University, 1-501, Shiogamaguchi, Tenpaku, Nagoya 468-8502, Japan 

Dr. D. Shindo

Institute for Advanced Materials Processing, Tohoku University, Sendai 980-8577, Japan 

Prof. Kazuo Furuya

National Research Institute for Materials Science, 1-2-1, Sengen, Tsukuba, 305-0047, Japan 

Prof. Shigeo Horiuchi

National Research Institute for Materials Science, Namiki 1-1, Tsukuba, Ibaraki, 305 Japan 

Prof Y. Bando

National Research Institute for Materials Science, Namiki 1-1, Tsukuba, Ibaraki, 305 Japan 

Prof. Y. Ikuhara

Engineering Research Institute , School of Engineering, The University of Tokyo, Tokyo 113-8656, Japan 

Prof. Hu-Chul Lee

Dept of Metallurgical Engineering, Seoul National University, San 56-1, Shinrim-2 Dong, Kwanak-Ku, Seoul 151-742, Korea 

Prof. Deock-Soo Cheong

Ceramics Division, Korea Institute of Science and Technology, P.O. Box 131, Chongyang, Seoul 130-650, Korea 

Prof. Soo-Woo Nan

Dept of Materials Science and Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, Yusung-Ku, Taejon, 305-701, Korea 

Prof. K. Chattopadhyay

Department of Metallurgy, Indian Institute of Science, Bangalore 560 012, India 

Prof. F. L. Chen

National Tsing Hua University, Materials Science Center, Kuang Fu Road, Hsinchu, Taiwan 

Prof. S. T. Lee

Center of Super-diamond and Advanced Films, Dept. Phys. & Mater. Sci., City University of Hong Kong, Tat Chee Avenue, Kowloon, Hong Kong 

Prof. Z. L. Wang:

School of Material Science and Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA 30332, U. S. A. 

Dr. L. C. Qin

Department of Physics and Astronomy, University of North Carolina at Chapel Hill, Chapel Hill, NC 27599-3255, USA 

Professor En (Evan) Ma

Department of Materials Science and Engineering, Johns Hopkins University, 3400 N. Charles Street, Baltimore, MD 21218, U. S. A. 

Dr. Y. Liu

12C WSEC, Department of Mechanical Engineering, University of Nebraska-Lincoln, Lincoln, NE 68588-0656, U. S. A. 

Dr. C. L. Jia

Institut für FestkÖrperforschung (IFF), Teilinstitut 10: Mikrostrukturforschung, D-52425 Jülich, Germany 

Dr. J. H. Chen

National Centre for HREM at Delft University of Technology, Netherlands Institute for Metals Research (NIMR), Rotterdamseweg 137, 2628 AL Delft, Netherlands 

Dr X. X. Huang

Center for Fundamental Research: Metal Structures in four Dimensions, Materials Research Department, Risoe National Laboratory, DK-4000 Roskilde, Denmark

 

 

 

电子显微镜下的神奇世界 

近10多年，先进材料研究成果密集涌现，专家甚至断言，21世纪将是材料“革命”的时代。在21世纪最重要的三大科技领域之一的材料学，核心问题是结构与性能的关系问题，即材料的性能是如何通过结构来影响和调控的。

而要实现，必须倚仗电子显微镜，研究材料的微观结构及其缺陷，从而建立材料结构与性能之间的内在关系。“现在，我和我的同事、学生每天都会在材料中看到大量的整齐排列的原子，我们都认为这是一个非常令人兴奋的事业。”中国科学院金属研究所研究员、博士生导师马秀良说，当初开启这项事业源于1篇硕士论文。

时间再倒回上世纪的1959年，就读于英国剑桥大学Cavendish实验室的R.C.Hudd完成了一篇有关铝合金中晶体相的硕士论文。在文章中，作者阐述了一系列重大发现，但还有一些新颖的实验现象在当时却无法解释，于是便打了问号放在了那里。整整30年后，一个血气方刚的年轻人立志要解开那些问号之谜，他就是马秀良。

师恩难忘

1988年，马秀良毕业于大连理工大学材料工程系。次年，他师从著名科学家、教育家郭可信院士，在中国科学院北京电子显微镜实验室及大连理工大学从事Al基合金中十次对称准晶及相关晶体相的电子显微学研究。

1989～1994年间，他发现了稳定的准晶体（Al-Co合金系）。“这是可形成稳定十次对称准晶的唯一的二元合金体系”。又是20多年过去，如今回忆起当年的发现，马秀良仍饱含兴奋之情。后来，他在此基础上制备出毫米量级十次准晶单晶体并与中国科学院物理所的科学家一道测得其有别于传统晶体的独特物理性能数据。

在Al合金中，马秀良先后花了10余年的时间一共发现了13种与准晶结构密切相关的新物相，并将之归纳为单斜和正交两大点阵群族；他建立系列新物相的结构模型，提出了“准晶相是上述两大晶体群族中共有的极限成员（单胞无穷大）”重要观点。

这些重大研究发现，一方面极大地丰富了早期人们通过X射线衍射方法建立起来的合金平衡相图，另一方面也为一些Al合金的成分设计以及合金使役行为的研究提供了重要的基础结构信息。

在那之后，马秀良的研究成果受到了国际同行的广泛关注，他也因此获得了美国ISI（Institute for Scientific Information）经典引文奖和国家教育部科技进步奖一等奖。

对于这一切，马秀良很感谢郭可信院士（1923～2006）。他总是很尊敬地称呼老师为“郭先生”，的确，郭先生是一位值得世人敬佩的前辈。上世纪50年代，郭先生在祖国的召唤下毅然回国投身祖国的建设，到了80、90年代，我国的准晶研究在他的带领下已处于国际领先地位。曾留学海外的郭先生亲身体验到西方科技先进的一面，“像我这样在他那里拿了博士学位的年轻人，他还是希望能有机会走出去看看，学习西方一些先进的知识”，马秀良诉说着当年的点滴。

对家的回报

在攻读博士学位期间，马秀良在郭先生的指导下曾在美国的《冶金会刊》以及英国的《哲学杂志》上连续发表5篇学术论文，这些工作在当时准晶研究领域里具有一定的国际影响，以至于在他博士刚毕业时，法国国家科学研究中心的一个冶金学实验室就主动邀请马秀良去那里做博士后，同时，德国多特蒙德大学的Uwe Köster教授也向他伸出橄榄枝。面对两份沉甸甸的邀请，马秀良最终选择了德国。

“原因有两个，一是凭借那几篇学术论文我顺利获得了在国际上颇具影响力的德国‘洪堡基金’的资助；二是我是从事材料电子显微学研究的，德国人在电子光学方面对世界的贡献是巨大的，我也希望能近距离地感受一下。”殊不知，透射电子显微镜就是上世纪30年代德国人Ernst Ruska发明的，后来于1986年还获得了诺贝尔物理奖。于是，1995年马秀良西行远赴德国深造。

刚到德国的马秀良顿感大开眼界。先进的实验条件，使他兴奋得好似如鱼得水；还有德国人做事的认真和德国教授治学的严谨至今让马秀良难忘。“我突然明白郭先生那种严谨的治学态度与他早期留学欧洲的经历不无关系”，这也使马秀良倍加珍惜这份难得的学习机会。

在德国期间，马秀良主要还是从事金属结构材料的电子显微学研究。他的合作教授Köster曾毕业于德国的哥廷根大学，在冶金学和材料热力学方面都具有很高的学术造诣。他们便结合各自的专长，合作撰写了几篇学术论文并发表在国际期刊上。

1997年，马秀良转赴位于名古屋的日本精细陶瓷研究中心，后来又到了东京大学，期间的合作对象一直是日本著名的电子显微学家Yuichi Ikuhara教授。在日本，他的研究内容又是另一番景象——从在德国时的金属结构材料转为先进功能材料，“研究内容的转变无疑扩展了我的研究领域。”结构材料是指那些主要利用其力学性能的材料，如建筑、桥梁、汽车等方面用的钢铁材料、铝合金材料、钛合金材料；而功能材料是指那些主要利用其物理或化学性能的材料，如电脑及半导体领域中用的芯片等，这二者有着本质的区别。就这样，马秀良在不同的材料间探索着未知的奥秘。

无论在德国还是在日本，马秀良都收获颇多。他最大且最直观的感受就是，做科研，尤其是基础研究，应注重国际交流。“在这样的环境里我也有机会聆听各种学术讲座，包括一些曾经获得诺贝尔奖的国际学术大师的讲座。”潜移默化之间，马秀良不仅开阔了视野，也提高了自身的学术品位。

“总之，在国外期间，我在享用高端实验设施的同时，更重要的是在治学理念上得以熏陶”，这些都无疑对他后来回国在国内的发展具有重要影响。

时光转瞬即逝，2001年4月，马秀良在香港完成了为期1年的访问学者计划后携一家三人回到了沈阳。

那时总有人问他，在国外做得好好的，为什么突然选择回国？马秀良也总回答说，“这个道理很简单，回国就是回家，而回家是不需要什么理由的。我们每年春节有上亿人不管路途多么遥远不管旅途多么艰难，都要往家里赶，为什么？那是对家的眷恋、对家的爱，也是对家人的义务。同样，回国发展为国效力，为祖国的科学事业贡献一份力量，那就是对家的回报。”

奥氏体不锈钢点蚀形核机制的新认识

中国科学院金属研究所是材料科学与工程领域具有重要国际影响的研究机构，是我国高性能材料研究与发展的重要基地。2001年马秀良到了金属所后经过多年的探索利用透射电子显微镜对不锈钢点蚀形核机制有了新的认识。

众所周知，不锈钢被广泛应用于现代工业领域以及人们的日常生活，具有高的抗均匀腐蚀能力，但其局部点状腐蚀（即“点蚀”）却难以避免。在石油、化工、核电等领域，点蚀容易造成管壁穿孔从而带来巨大灾难。虽然业内已普遍认为，点蚀的发生起因于不锈钢中硫化锰夹杂的局域溶解，但由于缺乏微小尺度的结构信息，点蚀的形核位置一直被描述为“随机和不可预测的”，所以，这也制约着人们对不锈钢点蚀机理的认识以及抗点蚀措施的改进。

见此现状的马秀良便带领团队开始用透射电子显微技术对不锈钢进行观察，结果发现在硫化锰夹杂中弥散分布着的一种氧化物纳米八面体，他称它们为微小的“肿瘤”。经过实验研究，他观察到这些氧化物纳米颗粒作为电化学微电偶电池的阴极，在一定的介质条件下会加速硫化锰的阳极溶解。纳米“肿瘤”的发现不仅为揭示不锈钢点蚀的起始位置提供了直接证据，还使人们对不锈钢点蚀机理的认识从先前的微米尺度提升至纳米甚至原子尺度，无论对基础科学研究还是工程合金的实际应用都具有重要意义。

最近，在原子尺度认识不锈钢点蚀机理的基础上，马秀良团队在如何提高奥氏体不锈钢的抗点蚀能力方面提出了一种新思路。他们采用含铜离子的特定溶液对不锈钢材料进行一定时间的化学处理，使硫化锰表面发生阳离子交换反应，从而形成一层电极电位明显高于硫化锰的Cu2-xS结构。这样做，可以使点蚀形核率降低1～2个数量级，而且不影响不锈钢表面原有的钝化膜结构。

他说，这种在原子尺度结构信息基础上提出的“提高不锈钢抗点蚀能力”的新方法有望以简捷、高效、低成本的形式在工业生产中得到应用。研究已得到国内外本领域科学家的认可，相关研究结果也相继发表在具有重要影响力的国际学术刊物上。2010年7月，《科学时报》和《光明日报》等多家媒体分别对这项工作进行了报道。

铁电材料领域的新突破

在对铁电材料的研究方面，马秀良也做出了重要贡献。铁电材料与铁磁材料都具有极强的类比性，如类似的电（磁）滞回线、极化序参量以及畴结构组态等，但相比于铁磁领域的研究和应用比较成熟的发展，铁电材料的基础和应用研究明显滞后。

自1986年起，物理学家就相继预测在一定的条件下铁电材料中可能出现通量全闭合结构，且理论上该结构可带来超高密度的信息存储功能。尽管通量全闭合结构在铁磁材料中已获得普遍认识，但经过近30年的探索，在铁电材料中却一直没有得到实验证实。

其主要困难还在于铁电材料中通量全闭合结构必然导致巨大的晶格应变。所以，如何突破铁电极化与晶格应变的相互制约，实现极化反转与晶格应变的有效调控，获得有望用于超高密度信息存储的结构单元，是当今铁电材料领域面临的一个重大基础性科学难题。

这次，马秀良同样选择了迎难而上。他带领团队通过逆向思维设计，实施应变调控在钪酸盐衬底上制备出一系列超薄的PbTiO3铁电薄膜，利用具有原子尺度分辨能力的像差校正电子显微术，不仅发现通量全闭合畴结构及其新奇的原子构型图谱，而且观察到由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列。

在此基础上，他们揭示了周期性闭合结构的形成规律，发现在一定的薄膜厚度范围内由通量闭合结构构成的周期性阵列的周期大小与薄膜厚度之间成比值约为的线性关系。另外，他们还成功推导出闭合结构核心处超大的应变梯度以及整个闭合结构中巨大的长程弹性应变梯度。

2015年4月16日，美国《Science》杂志率先通过“Science Express”在线发表了该项研究成果，并在2015年的5月1日正式刊登发表。另外，值得一提的是，2015年正值中国科学院金属研究所固体原子像实验室自1985年由郭先生和叶恒强院士等人建立30周年，对于这一突破性的进展，在马秀良看来“应该说是给实验室30岁生日的最好礼物。”

铁电材料中通量全闭合结构以及核心处巨大弯电效应的发现，无外乎是将铁电薄膜器件的设计和研发推向一个新的高度，为探索基于铁电材料的高密度信息存储器提供了新途径。同时，研究证实了巨大的弹性应变梯度可以通过多层膜的形式保存下来，实现相关物理性能的连续调控，为新型梯度功能材料的设计提供了新思路。

团队“大家庭”

如今的马秀良，曾获国家教育部科技进步奖一等奖、2000年入选中国科学院“百人计划”、2003年获得国家杰出青年科学基金、2009年入选新世纪百千万人才国家级人选。面对丰硕的成果，马秀良清楚地看到，一个人的力量总是有限的，离不开团队的合作与支持。他坦言，“现在每每提到我的研究团队，我总是感到欣慰”。

经过14年的发展，目前研究团队成员将近40人，其中固定在编人员10人（其中7人已具有副高级以上专业技术职称），其他都为博士后及博士生和硕士生。这在中科院所属的研究所基础研究领域里无疑是一支超大规模的团队。“站在基础研究的国际前沿，利用电子显微技术解决一些材料领域中的重大基础性科学难题”，是团队一直以来发展和奋斗的目标。

2006年以来，马秀良一直担任固体原子像研究部主任，同时他也是国际和国内多家学术期刊的编委。作为团队的核心，马秀良平时很少对团队成员做非常具体的要求，而是尽可能给大家营造一种宽松的学术氛围，但在这种环境里每个人都有一种积极向上的力量。“我以符合国际惯例的学术理念，把大家推上一个快车道，在这个快车道上有那么几个领头羊，大家谁也不甘落后、谁也不甘掉队。大家不以发表论文的数量多少论英雄，而以解决重大基础性科学问题为驱动。”正是这样的良性循环，使团队始终处在一种螺旋式上升的发展趋势中。

在这里，经常会出现这幕情景，博士生到毕业时间了而且也达到毕业要求了还迟迟不肯答辩，即使答辩毕业了也不愿意离开，很多学生在博士毕业后把能够留在研究团队继续工作作为自己的追求。事实上，这支研究团队早已像一个大家庭，到处充满了温馨的家的氛围。这一切也都源于马秀良对学生们热切的关心与默默的帮助。

众所周知，我国在人才发展战略方面，相关部门近年来相继制定了一系列人才计划，“我也是人才计划的受益者”，马秀良说，“我非常欣慰地看到，一大批优秀的年轻人相继脱颖而出”，他相信，在接下来的10～20年，他们将是中国新材料研究的中坚力量。所以，马秀良也在不遗余力地为祖国不断培养未来的人才力量。

对于学生的发展，马秀良也传承了郭先生的理念。近些年，他连续不断地把年轻人送出国门，出国做短期访问或参加国际学术会议。2011年暑期，他曾从十多个国家和地区邀请42位材料电子显微学领域的知名学者到金属研究所做了为期一周的专题学术讲座，国内外60余个研究机构的350余人聆听了这些讲座，“这极大地开阔了团队成员的视野，同时也提高了我们自己的国际学术影响力。”

如今，研究部运转良好，各项科学研究也在紧张有序地进行之中，但对于马秀良来说，如何合理安排时间成了摆在他面前最大的难题。“科学研究是我的主要职责，任何时候都要以科研工作为第一要务，跟踪甚至引领本领域的国际前沿，不能有一点懈怠。”但实验室的日常工作，比如学科布局、科研项目的实施、实验室的建设及优秀人才的引进也会占用他一定的科研时间。逐渐，马秀良也有了清晰地认识，“如何具体安排科研工作的时间，会随着研究团队发展的不同阶段有所不同。”

“基础研究不是一蹴而就的，需要长期的学术积累，不可以急功近利”，在马秀良看来，科学研究的原动力是对探索未知的热情，首先要有浓厚的兴趣。“科学家是一个国家的战略高地，同时我也认为科学家是一个非常浪漫的职业：做着国家和自己都感兴趣的事情”。话语间，透露着马秀良对他科研事业的热爱，为此，他也愿意付出更多的艰辛与时间，继续在电子显微镜下观察那个神奇的世界。

 

 

 

来源：科学中国人  2016年第1期