曹觉先导师主页
基本信息
姓名: 曹觉先
职称: 教授
单位电话: 0731-58292639
电子信箱: jxcao@xtu.edu.cn
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个人简介

曹觉先,男,湘潭大学物理与光电工程学院副院长,中国共产党党员,教授,博士生导师,教育部新世纪人才。主要从事计算凝聚态物理学、新能源材料、磁性薄膜材料等方面的研究。主持国家自然科学基金面上项目2项、教育部新世纪人才项目1项、省部级项目等10余项项目,作为核心人员参加国家自科重点项目1项、国家自然科学基金面上项目3项和省部级项目10余项基金项目研究。在项目的资助下,在低维结构的电子输运、热输运、低维磁性材料设计等方面取得多项开创性成果,发展了轨道杂化理论、转移矩阵方法、晶格动力学理论、计算磁晶各向异性的扭矩法、能带刚性模型,在Science1篇,影响因子33.61),Acs Nano1篇,影响因子12.88),Phys. Rev. Lett. 1篇,影响因子7.51), Phys.Rev. B20篇,影响因子3.71),Appl. Phys. Lett. 9篇,影响因子3.30)等国际主流杂志发表论文80 余篇。研究工作得到了国际同行的高度评价,多次被ScienceNature等杂志综述报道,学术论文被引用1200次。

学习工作经历

1994.09—1998.07,湘潭大学物理系,获检测技术与仪器仪表专业学士学位;

1998.09—2003.10,湘潭大学物理系,获一般力学与力学基础专业博士学位;

2004.04—2006.04,中国科学院交叉物理研究中心,博士后研究工作;

2005.09—2005.12,美国加州大学欧文分校物理与天文系,访问研究;

2006.04—2009.09,美国加州大学欧文分校物理与天文系,访问研究;

2001.07—至今,   湘潭大学物理与光电工程学院,教师;期间2004年破格评为副教授;2009年评为教授;2004年聘为硕士导师;2010年聘为博士导师;

2012.09—2013.01,美国加州大学欧文分校物理与天文系,访问研究。


研究方向

一、纳米材料结构和物性  

1、纳米材料结构预测和设计  2、纳米材料的电子结构  3、纳米材料的输运性质  4、低维纳米材料的界面效应 

二、新能源材料  

1、高密度储氢材料的设计及其储氢机制  2、新型太阳能材料的设计与性能调控  3、热电材料

三、铁电薄膜材料  

1、铁电薄膜材料的界面和应变效应  2、铁电薄膜材料的漏电流控制 

四、高性能磁性材料 

1、高密度磁存储材料的设计及其性能调控  2、软磁合金的磁致伸缩材料的设计

科研项目

1、新世纪优秀人才支持计划项目,教育部,编号:NCET-12-0722,资助经费:50万元

2、低维磁性材料磁晶各向异性的表面和界面效应及其人工调控,国家自然科学基金面上项目,编号:11474245,资助经费:92万元

3、基于过渡金属超高密度磁性存储单元的理论设计与性能模拟,国家自然科学基金面上项目,编号:11074212,资助经费:38万元

4、新型超高密度磁性存储结构单元的理论设计,湖南省科技厅青年项目,编号:10B104,资助经费:4万元

主要代表性论文

1.         P. Li, J. X. Cao, X. Z. Guo, New approach for fabrication germanene with Dirac electrons preserved: A first principle study, J. Mater. Chem. C,4,1736(2016)

2.         Y. Zhang, G. J. Zhu, Z. Wang, J. L. Lu, Z. X. Guo, J. X. Cao, Graphyne as a promising substrate for high density magnetic storage bits, RSC Adv.,5, 87841 (2015)

3.         H. S. Zhang, T. Zhou, G. F.Xie, J. X. Cao, Z. Q. Yang, Thermal transport in folded zigzag and armchair graphene nanoribbons, Appl. Phys. Lett, 104, 24 (2014)

4.         Y. Zhang, Z. Wang , J. X. Cao, Prediction of magnetic anisotropy of 5d transition metal-doped g-C3N4, J. Mater. Chem. C, 2.8817 (2014)

5.         J. L. Lu, Y. H, Guo, Y. Zhang, Y. R. Tang and J. X. Cao, Li decorated 6, 6, 12-graphyne: A new star for hydrogen storage material,Inter. J. Hydrog. Energy. 39,17112 (2014)

6.         Q. Yang, J. X. Cao, Y. C. Zhou, Y. Zhang, Y. Ma, and X. J. Lou, Tunable oxygen vacancy configuration by strain engineering in perovskite ferroelectrics from first-principles study, Appl. Phys. Lett., 103, 142911 (2013)

7.         Y. H. Guo, X. X. Lan, J.X. Cao, B. Xu, Y. D. Xia, J. Yin, Z. G. Liu,A comparative study of the reversible hydrogen storage behavior in several metal decorated graphyne,Inter. J. Hydrog. Energy. 38, 10 (2013)

8.         Y. Jiang, Y. N. Zhang, J. X. Cao, R. Q. Wu, W. Ho, Real-space imaging of Kondo screening in a two-dimensional O2 lattice, Science, 333, 324 (2011)

9.         W. Ouyang, A. Shinde, Y. Zhang, J. X. Cao, R. Ragan, R. Wu, Structural and Chemical Properties of Gold Rare Earth Disilicide Core? Shell Nanowires, ACS Nano, 5, 477 (2011)

10.     Y. N. Zhang, J. X. Cao, R. Q. Wu, Rigid band model for prediction of magnetostriction of iron-gallium alloys, Appl. Phys. Lett., 96, 062508 (2010)

11.     Y. N. Zhang, J. X. Cao, I. Barsukov, J. Lindner, B. Krumme, H. Wende, R. Q. Wu, Magnetocrystallineanisotropyof FeSi alloy on Mg(001), Phys. Rev. B, 81, 144418 (2010)

12.     L. Zeng, J. X. Cao, E. Helgren, J. Karel, O. Lu, R. Q. Wu, F. Hellman, Distinct local electronic structure and magnetism for Mn in amorphous Si and Ge, Phys. Rev. B, 82, 165202 (2010)

13.     R. D. Gann, J. X. Cao, R. Q. Wu, Adsorption of iodine and potassium on Bi2Sr2CaCu2O8+α investigated by low-energy alkali-ion scattering, Phys. Rev. B, 81,035418 (2009)

14.     J. X. Cao, Y. N. Zhang, W. J. Ouyang, R. Q. Wu, Large magnetostriction of Fe1-xGexand its electronic origin: Density functional study, Phys. Rev. B, 80,104414 (2009)

15.     Y. R. Yang, X. H. Yan, D. Lu, J. X. Cao, Coaxial nanocables of codoped double-walled carbon nanotubes,J. Chem. Phys, 131, 214701(2009)

16.     J. X. Cao, Y. Zhu, Z. Q. Yang, R. Q. Wu, Origin of the magnetism in CaB6: A first-principles study, Phys. Rev. B, 79,132404 (2009)

17.     J. H.Wang, Y. S. Shi, J. X. Cao, R. Q. Wu, Magnetization and magnetic anisotropy of metallophthalocyanine molecules from the first principles calculations, Appl. Phys. Lett., 94, 122502 (2009)

18.     Y. Zhu, J. X. Cao, R. Q. Wu, Origin of the codopant-induced enhancement of ferromagnetism in (Zn,Mn)O: Density functional calculations, Phys. Rev. B, 79,085206 (2009)

19.     A. T. Costa, R. B. Muniz, J. X. Cao, R. Q. Wu, D. L. Mills,Magnetism of an Fe monolayer on W(110),Phys. Rev. B,054439, 25 (2008)

20.     J. X. Cao, X. G. Gong, R. Q. Wu, Giant piezoresistance and its origin in Si(111) nanowires: First-principles calculations, Phys. Rev. B 75, 233302(2007)

21.     J. X. Cao, X. G. Gong, J. X. Zhong, R. Q. Wu,,Sharp corners in the cross section of ultrathin Si nanowires, Phys. Rev. Lett. 97, 136105 (2006)

22.     J. X. Cao, X. G. Gong, R. Q. Wu,,Adsorption, segregation, and magnetization of a single Mnadatom on the GaAs(110) surface, Phys. Rev. B, 72, 153410 (2005)

23.     J. X. Cao, X. H. Yan, Y. Xiao, J. W. Ding, Thermal conductivity of zigzag single-walled carbon nanotubes: Role of the umklapp process, Phys. Rev. B, 69, 073407 (2004)

24.     Y. Xiao, X. H.Yan, J. X. Cao, Specific heat and quantized thermal conductance of single-walled boron nitride nanotubes, Phys. Rev. B, 69,205415 (2004)

25.      J. X. Cao, X. H. Yan, Y. Xiao, Y. Tang, J. W. Ding,Exact study of lattice dynamics of single-walled carbon nanotubes,Phys. Rev. B, 67, 045413 (2003)

26.     J. W. Ding, X. H. Yan, J. X. Cao, Analytical relation of band gaps to both chirality and diameter of single-wall carbon nanotubes. Phys. Rev. B, 66,073401 (2002)

成果获奖

1、2003年,获湖南省科技进步奖二等奖;

2、2007年,获湖南省科技进步奖三等奖;

3、2002年,获湖南省自然科学优秀学术论文二等奖;

4、2004年,获湖南省自然科学优秀学术论文二等奖;

5、2004年,获湖南省自然科学优秀学术论文一等奖;

6、2005年,获中国博士后科学基金二等奖;

7、2005年,获中国科学院王宽诚博士后工作奖励;

8、2014年,获湘潭大学优秀班主任;

9、2015年,获湘潭大学优秀共产党员;