人類生存與發(fā)展都離不開陽光，而太陽則是地球所有生物賴以生存的基本，有了太陽就等于有了希望，不管你生存在地球上的哪一個角落，都會欣然接受太陽灑下的每一片曙光。聰明的科學(xué)家們利用宇宙恩賜，應(yīng)用這遠(yuǎn)隔萬里的神秘之光幫助人類解決社會生活所需。北京航空航天大學(xué)物理科學(xué)與核能工程學(xué)院的王聰教授團(tuán)隊是太陽能應(yīng)用研究的重要力量，為我國太陽能應(yīng)用的研究做出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

對太陽能的光熱利用

自加入北京航空航天大學(xué)物理學(xué)院以來，王聰教授便開展了對太陽能光熱利用的研究課題工作，歷經(jīng)十五載，王聰教授及其研究團(tuán)隊成為國內(nèi)較早開展這一應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作的團(tuán)隊之一。有了良好的開端也就打好了成功的基礎(chǔ)，2005年他們承擔(dān)國家自然科學(xué)基金項目，開展了“中高溫太陽能選擇性吸收涂層的熱穩(wěn)定性及其機(jī)理研究”，針對太陽能中高溫?zé)崂�用關(guān)鍵材料技術(shù)進(jìn)行了大量相關(guān)工作，設(shè)計開發(fā)了多個系列的太陽光譜選擇性吸收涂層，先后承擔(dān)完成國家863項目 “中高溫太陽能真空集熱管的研制”、國家自然科學(xué)基金項目“太陽能槽式熱發(fā)電用高溫穩(wěn)定的光譜選擇性吸收涂層M/NbXN/NbXON/Si₃N₄ (X = Al,Cu,Zr, M=Cu,Si)的研究”，設(shè)計開發(fā)出了多個新型系列的可用于太陽能聚焦熱發(fā)電的光譜選擇性吸收薄膜，吸收率α≥95%，發(fā)射率ε≤6% （80℃），真空下耐高溫500℃，大氣下耐高溫 400℃，基本達(dá)到了工程實際應(yīng)用需求。

課題組也在探索太陽能光譜選擇性反射、透射、輻射涂層，如用于衛(wèi)星的輻射致冷涂層等。王聰教授及其科研團(tuán)隊與相關(guān)企業(yè)、公司具有緊密的實際合作關(guān)系，具備“產(chǎn)學(xué)研”一體的科研能力，共同承擔(dān)相關(guān)課題研究。在太陽能領(lǐng)域包括Solar Energy Materials and Solar Cells, Solar Energy和Thin Solid Films等多個國際學(xué)術(shù)雜志發(fā)表文章近60篇，獲得授權(quán)國家發(fā)明專利，例如“一種太陽能選擇性吸收涂層及其制備方法”（ZL 201010231151.X）等5項。

身為一名學(xué)者，王聰教授及團(tuán)隊為促進(jìn)同行業(yè)共同交流與發(fā)展積極努力的工作著。作為負(fù)責(zé)人，他組織承辦了國內(nèi)太陽能學(xué)術(shù)會議分會多次；受邀在國際國內(nèi)學(xué)術(shù)大會做太陽能學(xué)術(shù)報告15次以上。先后培養(yǎng)了已獲學(xué)位的博士和碩士36名。課題組與瑞典烏普薩拉大學(xué)，法國克朗蒙費朗第二大學(xué)開展了太陽能吸收薄膜的合作研究工作。為我國太陽能光熱轉(zhuǎn)換利用與熱發(fā)電技術(shù)解決關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)難題做出了重要貢獻(xiàn)。

正所謂眾人拾柴火焰高，這些優(yōu)秀的研究成果跟他背后一直默默無聞兢兢業(yè)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊是分不開的，同為科研工作者，他們也同樣把自己的身心奉獻(xiàn)在這個崗位上，經(jīng)過大家的不懈努力，最終為祖國的科學(xué)發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)。

 近年來，課題組還在探索未來空間站的太陽能熱/電利用新模式。利用太陽能光-熱轉(zhuǎn)換原理，將太陽能通過固體集熱板首先轉(zhuǎn)化為熱能，并且進(jìn)行高效率的熱能存儲與傳導(dǎo)。集熱板的工作環(huán)境為真空和微重力，因而不存在對流的熱損失，無需真空系統(tǒng)和真空密封裝置等。當(dāng)然，所有材料與器件經(jīng)受太空嚴(yán)酷的輻射環(huán)境與冷熱交變是必須面對的課題。系統(tǒng)的自修復(fù)，自我調(diào)整將是進(jìn)一步需要研究的難點。采用固體導(dǎo)熱、儲熱系統(tǒng)實現(xiàn)熱輸運，無需目前使用的太陽能聚焦系統(tǒng)和液態(tài)工質(zhì)。進(jìn)一步，通過多組串聯(lián)的固體薄膜熱電材料，將熱能轉(zhuǎn)化為電能。像王聰教授的科研團(tuán)隊，他們的研究成果不斷的改善著人們的生活方式。

  近零膨脹的研究與應(yīng)用

除了對太陽能的研究，王聰教授科研團(tuán)隊還從事反鈣鈦礦結(jié)構(gòu)化合物“晶格-自旋-電荷”強(qiáng)關(guān)聯(lián)特征及零(負(fù))膨脹、零電阻溫度系數(shù)物性的研究，在探討產(chǎn)生晶格收縮機(jī)理、以及與其磁性、電輸運性質(zhì)的關(guān)聯(lián)本質(zhì)方面提出了諸多新觀點，依此設(shè)計和發(fā)現(xiàn)多個各向同性負(fù)(零)膨脹材料和低電阻溫度系數(shù)功能材料，實現(xiàn)了熱膨脹系數(shù)、電阻溫度系數(shù)及其響應(yīng)溫度范圍的可控。研究成果如下。

1.發(fā)現(xiàn)多個各向同性近零（低）膨脹金屬間化合物材料，如Mn₃Zn_x(Ag,Ge)N, Mn₃GaN和Mn₃Zn_0.7Sn_0.3N等。在Mn₃Zn_xN中，通過改變Zn空位密度，可以調(diào)控產(chǎn)生零膨脹行為的溫度范圍， 通過Ag, Ge的摻雜，可將零膨脹產(chǎn)生溫度范圍擴(kuò)展到室溫以上，體膨脹系數(shù)低于3.0x10^-6/K,溫度范圍10-530 K,是迄今發(fā)現(xiàn)的溫度范圍最寬且覆蓋室溫的低膨脹材料，為近零膨脹材料的研究與應(yīng)用拓展了新的領(lǐng)域。

2 采用中子衍射技術(shù)解析磁結(jié)構(gòu)，給出了磁矩變化與晶格反常變化的定量關(guān)系，揭示出“自旋-晶格”強(qiáng)關(guān)聯(lián)是導(dǎo)致其負(fù)（零）膨脹行為的關(guān)鍵因素，因此通過調(diào)控自旋有序就可調(diào)控晶格變化以實現(xiàn)零膨脹。這一成果為設(shè)計新型零膨脹材料并實現(xiàn)膨脹系數(shù)的可控提供了依據(jù)與可行性。

3在此類材料體系中發(fā)現(xiàn)了新的近零電阻溫度系數(shù)材料并可對其溫度范圍實現(xiàn)調(diào)控。如Mn₃Ni(Cu, Ag)N在250 K以上，電阻溫度系數(shù)TCR值為65 ppm/K (250 K < T < 330 K), 是迄今該類材料中發(fā)現(xiàn)的最低值。

人類在不斷進(jìn)步，社會在飛速發(fā)展，科學(xué)家們辛勤付出，像孕育自己的孩子一樣創(chuàng)造出一個又一個奇跡。科學(xué)家們留給人們的不僅僅是科研成果，還肩負(fù)著傳道、授業(yè)、解惑的責(zé)任，把知識與文化代代相傳。而每個科學(xué)人，要時時刻刻的記著，把彩虹橋架到夢開始的地方，用汗水，將海市蜃樓變?yōu)楝F(xiàn)實。

專家簡介

　　王聰，1966年出生，在北京航空航天大學(xué)物理學(xué)院凝聚態(tài)物理與材料物理研究中心從事凝聚態(tài)物理的教學(xué)和科研工作。 1995年中科院物理所獲得博士學(xué)位，德國洪堡學(xué)者，2006年被評為教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才。現(xiàn)兼任中國晶體學(xué)會理事，中國能源學(xué)會理事，中國物理學(xué)會粉末衍射專業(yè)委員會副主任，中國材料學(xué)會環(huán)境材料委員會副主任，中國物理學(xué)會相圖專業(yè)委員會委員，國際衍射數(shù)據(jù)中心(ICDD)委員；《低溫物理學(xué)報》理事會理事；國家外專局重點引智項目特聘評審專家；《硅酸鹽學(xué)報》編委委員；其外文刊物<Journal of Materiomics>編委委員，《北京航空航天大學(xué)學(xué)報》編委委員，國際中文期刊《納米技術(shù)》(Hans J. of Nanotechnology)編委委員，國際中文期刊《凝聚態(tài)物理學(xué)進(jìn)展》編委委員，國際期刊《NAT》編委委員，Journal of Solar Energy Research Updates合作主編, 國際期刊<Advances in Condensed Matter Physics>特刊主編。曾先后在德國、法國、英國、美國作為訪問學(xué)者短期工作。在Phys. Rev. B, Appl. Phys. Lett.等刊物上發(fā)表論文160篇， SCI收錄110余篇，SCI他引超過900次。