姓 名: 薛德祯
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E-MAIL: xuedezhen@xjtu.edu.cn
专业方向: 材料学
个人详情

研究领域或方向

· 材料信息学

· 铁性智能材料的高性能化研究

· 铁性智能材料的介观尺度模拟

· 玻璃态体系的弛豫与动力学研究

· 材料动态响应行为研究

工作经历

l 2016.02 – 今 西安交通大学材料科学与工程学院 新副教授

l 2013.10 – 2016.04     美国洛斯阿拉莫斯国家实验室 博士后

l 2013.01- 2016.01     西安交通大学材料科学与工程学院 新讲师

l 2006.09-2012.12      西安交通大学材料科学与工程专业 博士研究生

l 2012.03-2012.09      美国洛斯阿拉莫斯国家实验室 访问学生

l 2008.1-2011.12       日本物质材料研究所材料物理组 外来研究员

l 2002.9-2006.7        西安交通大学材料科学与工程专业 工学学士

科研项目

l 2017-2020    准同型相界原理结合数据挖掘技术设计窄热滞后形状记忆合金 国家自然科学基金面上基金,60万元 主持

l 2014-2016    提高三临界无铅压电陶瓷温度稳定性的实验研究与理论模拟 国家自然科学基金青年基金,25万元 主持

l 2013-2015    铁电材料中时效诱发多尺度效应的实验研究与理论模拟 国家博士后基金面上项目,8万元 主持

l 2016-2018    基于材料基因组设计的新型铁性智能材料 西安交通大学青年教师跟踪计划,35万元 主持

l 2013-2015    高性能无铅压电材料的开发 西安交通大学新教师支持计划,10万元 主持

l 2017-2021    新型核燃料和核结构材料的高通量设计、制备、表征及服役性能评价 国家重点研发计划, 374万元 骨干成员

l 2014-2018    基于应变工程的马氏体合金新型结构与功能特性 国家自然科学基金重大国际合作项目,270万元 骨干成员

l 2015-2018    基于新原理的高性能金属智能材料研究 国家自然科学基金重点项目,354万元 骨干成员

学术成果

主要利用材料基因组技术,特别是机器学习技术,研究缺陷对结构相变(铁电相变、马氏体相变等)的影响规律,以实现铁性智能材料的高性能化。熟悉材料学与信息学两个学科的相关知识与技术,致力于两个学科交叉领域的研究,迄今在Nat. Comm.PNASAdv. Mater. Phys. Rev. Lett. 等期刊上发表论文57篇,以第一或通讯作者发表论文27篇。相关的研究工作受到了国内外同行的关注,被Nature ChinaMRS Bulletin 等杂志专题评论。 所发表论文SCI总引用1000余次,H因子15。入选陕西省普通高校首批青年杰出人才支持计划, 先后获得了教育部自然科学奖一等奖一项(排名第六);陕西省优秀博士论文;美国洛斯阿拉莫斯国家实验室院长博士后等荣誉。受邀在第一届材料基因工程高层论坛、中国材料大会等会议做邀请报告3次。目前担任Nat. Comm., Phys. Rev. B 等国际期刊的审稿人。


· 首次将机器学习技术应用于铁性智能材料的高性能化研究中,通过将机器学习技术与实验反馈结合起来,提出了实现快速材料研发的新思路。利用主动学习的思路,在与实验结合的循环中不断优化机器学习模型,通过极少量实验成功开发了具有极小热滞后的形状记忆合金、具有垂直准同型相界的无铅压电体系,研究成果发表在Nat. Comm. 2016;PNAS 2016;Adv. Mater. 2018;Acta Mater 2017;APL 2017上。

· 开发了BaTiO3基的新型高性能无铅压电陶瓷材料,证明了三相点型的准同型相界是开发高性能无铅压电陶瓷的有效途径,阐明了高压电性能起源于三相点型准同型相界处较低的极化各向异性、高畴界贡献以及弹性软化的共同作用,相关工作发表在APL 2011、2014, JAP 2011、2015, EPL 2012上。

· 阐明了铁电、铁弹智能材料低温时效行为的物理机制,发现并解释了铁电体系中温度相变循环中的畴记忆效应以及铁电材料中的母相时效效应, 建立了铁弹体系中有关马氏体时效行为的金兹勃格-朗道模型,相关工作发表在 PRB 2012, Acta 2011, APL 2009、2013, JPCM 2011 上。

· 系统研究了点缺陷对铁弹形状记忆合金材料相变行为的影响规律,首次成功获得了应变玻璃化转变过程的高分辨图像,发现了从应变玻璃态到长程有序马氏体相的自发转变行为,相关工作发表在PRL 2014、2017, PRB 2012、2015,Acta 2010上。

代表论文:

[1] Dezhen Xue, Prasanna V. Balachandran, John Hogden, James Theiler, Deqing Xue, Turab Lookman.,

Accelerated search for materials with targeted properties by adaptive design

Nature Communications. 2016; 7:11241.


[2] Dezhen Xue, Prasanna V. Balachandran, Ruihao Yuan, Tao Hu, Xiaoning Qian, Edward R. Dougherty, Turab Lookman.,

Accelerated search for BaTiO3-based piezoelectrics with vertical morphotropic phase boundary: synthesis guided by learning

Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016; 113: 13301-13306.


[3] Ruihao Yuan, Zhen Liu, Prasanna V. Balachandran, Deqing Xue, Yumei Zhou, Xiangdong Ding, Jun Sun, Dezhen Xue*, and Turab Lookman*

Accelerated Discovery of Large Electrostrains in BaTiO3-based Piezoelectrics using Active Learning

Advanced Materials. 2018; in press (* 通讯作者)


[4] Yumei Zhou, Dezhen Xue,* Tian Y, Xiangdong Ding,* Guo S, Otsuka K, Jun Sun, Xiaobing Ren*,

Direct evidence for local symmetry breaking during a strain glass transition,

Physical Review Letters, 2014; 112:025701. (* 通讯作者)


[5] Shuai Ren, Dezhen Xue, Yuanchao Ji,  Xiaolian Liu, Sen Yang, Xiaobing Ren

Low-field-triggered large magnetostriction in iron-palladium strain glass alloys

Physical Review Letters. 2017; 119, 125701. (Editor’s suggestion)


[6] Dmitry Karpov, Zhen Liu, Tomy dos Santos Rolo, Ross Harder, Prasanna Balachandran, Dezhen Xue, Turab Lookman, and Edwin Fohtung

Three-dimensional imaging of vortex structure in a ferroelectric nanoparticle driven by an electric field

Nature Communications. 2017; 8: 280.


[7] Dezhen Xue,* Deqing Xue, Ruihao Yuan, Yumei Zhou, Prasanna V. Balachandran, Xiangdong Ding, Jun Sun, Turab Lookman

An Informatics Approach to Transformation Temperatures of NiTi-based Shape Memory Alloys

Acta Materialia, 2017; 125: 532-541. (* 通讯作者)


[8] Dezhen Xue,* Yumei Zhou, Xiangdong Ding, Otsuka K, Jun Sun, Xiaobing Ren.,

Martensite aging effects on the dynamic properties of Au–Cd shape memory alloys: Characteristics and modeling.,

Acta Materialia 2011;59:4999. (* 通讯作者)


[9] Dezhen Xue, Yumei Zhou, Xiangdong Ding, Turab Lookman, Jun Sun, Xiaobing Ren,

Aging and deaging effects in shape memory alloys,

Physical Review B, 2012; 86: 184109


[10] Shuai Ren, Chao Zhou, Dezhen Xue,*, Dong Wang, Jian Zhang, Xiangdong Ding, Kazuhiro Otsuka, and Xiaobing Ren

Sandwich-like Strain Glass Phase Diagram of Ti49Ni51−xPdx

Physical Review B, 2016; 94: 214112. (* 通讯作者)


[11] Deqing Xue, Ruihao Yuan, Yumei Zhou, Dezhen Xue*, Turab Lookman, Guojun Zhang, Xiangdong Ding and Jun Sun,

Design of High Temperature Ti-Pd-Cr Shape Memory Alloys with Small Thermal Hysteresis

Scientific Reports, 2016; 6: 28244 (* 通讯作者)


[12] Zhang Y, Dezhen Xue,* Wu H,* Xiangdong Ding, Turab Lookman, Xiaobing Ren ,

Adaptive ferroelectric state at morphotropic phase boundary: coexisting tetragonal and rhombohedral phases,

Acta Materialia, 2014; 71, 176 (* 通讯作者)


[13] Dezhen Xue,* Prasanna V. Balachandran, Haijun Wu, Ruihao Yuan, Yumei Zhou, Xiangdong Ding, Jun Sun, Turab Lookman

Material descriptors for morphotropic phase boundary curvature in lead-freepiezoelectrics

Applied Physics Letters, 2017; 111: 032907. (* 通讯作者)


[14] Zhang L, Zhang M, Wang L, Zhou C, Zhang Z, Yao Y, Zhang L, Dezhen Xue*,  Lou X, and Xiaobing Ren,

Phase transitions and the piezoelectricity around morphotropic phase boundary in Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-x(Ba0.7Ca0.3)TiO3 lead-free solid solution,

Applied Physics Letters, 2014; 105, 162908 (* 通讯作者)


[15] Sun Z, Dezhen Xue,* Wu H, Ji Y, Xiangdong Ding, Wang D, Yang Y, Xiaobing Ren.,

Time-dependent ferroelectric transition in Pb(1-x)(Zr0.4Ti0.6)(1-x/4)O3-xLa system.,

Applied Physics Letters, 2013; 102 (22): 222907. (* 通讯作者)


[16] Dezhen Xue,* Yumei Zhou, Bao H, Jinghui Gao, Chao Zhou, Xiaobing Ren.,

Large piezoelectric effect in Pb-free Ba (Ti,Sn)O3-x(Ba,Ca)TiO3 ceramics.,

Applied Physics Letters 2011;99:122901. (* 通讯作者)


[17] Dezhen Xue, Jinghui Gao, Lixue Zhang, Huixin Bao, Wenfeng Liu, Chao Zhou, Xiaobing Ren,

Aging effect in paraelectric state of ferroelectrics: Implication for a microscopic explanation of ferroelectric deaging.,

Applied Physics Letters, 2009; 94:082902.


[18] Dezhen Xue, Yumei Zhou, Bao H, Chao Zhou, Jinghui Gao, Xiaobing Ren.,

Elastic, piezoelectric, and dielectric properties of Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-50(Ba0.7Ca0.3)TiO3 Pb-free ceramic at the morphotropic phase boundary.,

Journal of Applied Physics 2011;109:054110.