深圳大学谢杨苏

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谢杨苏，博士，深圳大学化学与环境工程学院助理教授，硕士生导师。博士毕业于美国爱荷华州立大学机械工程系。一直从事微纳米尺度的热测量与声子、电子传输机理的研究，获得了2017年美国爱荷华州立大学“博士生卓越研究奖”。于2017年11月通过深圳市海外高层次人才计划引入深圳大学。至今在ACS Nano、Nanoscale、Carbon、International Journal of Heat & Mass Transfer、Nanotechnology、Physical Chemistry Chemical Physics等国际权威期刊上发表SCI收录论文13篇，其中第一/通讯作者论文8篇。


谢杨苏
职称：助理教授
办公电话：2692-2241
Email：ysxie@szu.edu.cn


教育背景  
美国爱荷华州立大学，机械工程系，博士
华中科技大学，能源与动力工程系，学士


研究兴趣
欢迎来到深圳大学热科学实验室！本课题组的主要研究方向为：
（1）前沿热物性测试技术（瞬态和稳态电热技术、红外、拉曼测温技术）用于薄膜、纤维、纳米一维、二维和块体材料的热物性测试，微观尺度传热现象和理论研究；  
（2）新型纳米材料的纳米结构热设计和热应用（红外传感、超级绝热、可穿戴散热材料、太阳能海水淡化）；
（3）电池热管理系统设计与优化（新方向）。


教学领域  
化工机械设备基础；能源管理; 纳米传热学；


代表性论文 (Selected Publications)：
1. Yangsu Xie#, Meng Han#, Ridong Wang, Hamidreza Zobeiri, Xin Deng, Peixin Zhang, Xinwei Wang, 2019, "Graphene Aerogel based Bolometer for Ultrasensitive Sensing from Ultraviolet to Far-Infrared" ACS Nano (In Print), DOI: 10.1021/acsnano.9b00031.
2. Pengyu Yuan, Ridong Wang, Tianyu Wang, Xinwei Wang*, Yangsu Xie*, "Nonmonotonic Thickness-dependence of In-plane Thermal Conductivity of Few-Layered MoS2: 2.4 to 37.8 nm," Physical Chemistry Chemical Physics, 20, 25752 (2018).
3. Yangsu Xie, Tianyu Wang, Bowen Zhu, Chaoyi Yan, Peixin Zhang and Xinwei Wang, “Up to 19-fold Thermal Conductivity Increase of Carbon Nanotube Bundles toward High-end Thermal Design Applications”. Carbon 39, 445-458. (2018).
4. Meng Han#, Yangsu Xie#, Jing Liu, Jingchao Zhang, Xinwei Wang, "Significantly Reduced c-axis Thermal Diffusivity of Graphene-based Papers," Nanotechnology 29, 264702 (2018).
5. Yangsu Xie, Bowen Zhu, Jing Liu, Zaoli Xu, Xinwei Wang, 2017, "Thermal Reffusivity: Uncovering Phonon Behavior, Structural Defects, and Domain Size," Frontiers in Energy 12, 143-157 (2018).
6. Yangsu Xie, Pengyu Yuan, Tianyu Wang, Nataran Hashemi, and Xinwei Wang. “Switch on the High Thermal Conductivity of Graphene Paper.” Nanoscale 8, 40, 17581-17597. (2016)
7. Yangsu Xie, Shen Xu, Zaoli Xu, Hongchao Wu, Cheng Deng, and Xinwei Wang. "Interface-mediated extremely low thermal conductivity of graphene aerogel." Carbon 98 (2016): 381-390.
8. Yangsu Xie, Zaoli Xu, Shen Xu, Zhe Cheng, Nastaran Hashemi, Cheng Deng, and Xinwei Wang. "The defect level and ideal thermal conductivity of graphene uncovered by residual thermal reffusivity at the 0 K limit." Nanoscale 7, no. 22 (2015): 10101-10110.

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部分还原氧化石墨烯（PRGO）是介于石墨烯和氧化石墨烯的中间结构。由于其可调节的热、光和电特性，PRGO薄膜已广泛应用于测辐射热计、热管理、传感器和晶体管等领域。理解结构域尺寸对PRGO膜整体的电和热输运性能的影响不仅具有重要的基础研究价值，对调节其在电、热、光电和热电应用中的性能也非常重要。
在金属中，导电和导热性质之间的关系遵循Wiedemann-Franz定律。然而，对于半导体和绝缘体，电子和声子传输性能之间的关系仍然不清楚。近年来，一些研究者报道了碳纳米材料中电导率和热导率/热扩散系数之间的线性关系。然而，这种线性相关性在宽温度范围下是否适用仍然未知。此外，如何将热、电输运性能与PRGO的微观结构参数联系起来，以便通过结构调节其性能，也是一个待解决的问题。
        为了将结构域尺寸与电输运相关联，电阻率（ρ）-温度曲线历来被用于分析金属的微观结构。0 K极限下的“残余电阻率”是由缺陷散射引起的，包括晶界、晶格缺陷、化学杂质散射和表面散射，其强度由其结构域尺寸决定。为了进一步表征半导体和绝缘体的结构域尺寸，近年来，我们开发了“阻温系数”模型，该模型不仅可用于分析金属的微观结构，还可用于分析半导体和绝缘体的微观结构与其声子散射强度。
        近期，深圳大学化学与环境工程学院谢杨苏助理教授课题组在《Carbon》（影响因子11.307，中科院JCR工程技术一区，TOP期刊）上发表最新研究进展，题目为《Thermal and electrical transport in partly-reduced graphene oxide films: The effect of low temperature and structure domain size》。该论文第一作者为硕士研究生陈婷婷，通讯作者为谢杨苏特聘副研究员，深圳大学化学与环境工程学院为第一完成单位和通讯单位。
         在这项工作中，研究团队通过采用瞬态电热技术表征了PRGO薄膜在10K至320K范围内的电输运和热输运特性。发现其电输运性能随着热还原水平而变化，其中电阻温度系数（TCR）随着退火温度的升高而降低，反映出可调谐的带隙。其中Mott可变程跳跃（VRH）模型能够拟合接近室温附近的电导率-温度曲线。同时，热扩散系数的温度依赖性曲线表明声子-声子散射主导的热输运机制。此外，在10K~320K的整个温度范围内，电导率(σ)和热扩散系数(α)表现出良好的线性关系，其中，σ- α曲线的斜率与环境温度呈线性相关。该工作总结了电导率和热扩散率之间对应的数学模型。此外，基于0 K极限下的残余阻温系数，获得了由结构缺陷引起的声子散射平均自由程。随着退火温度从200℃升高到1000℃，其声子-缺陷散射平均自由程从0.60 nm增加到5.31nm，这与通过Raman、TEM和XRD获得的结构域尺寸可比。最后，该工作进一步揭示了结构域尺寸、热扩散系数和电导率之间的线性关系，并讨论了这种线性关系的潜在机制，表明结构域尺寸对PRGO的热和电输运性能有着强烈的影响。

图 1. (a) 热扩散系数和电导率在25 K、120 K、195 K和295 K之间的线性关系。在320K-10K的温度范围内观察到良好的线性相关性。(b) 热扩散系数-电导率曲线的斜率A和 (c) 截距（αa），两者也与环境温度呈线性关系。

         该研究工作得到了国家自然科学基金委、广东省基础与应用基础研究面上项目的支持。
        全文链接见：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.11.051
         论文作者简介：
       谢杨苏，深圳大学化学与环境工程学院能源系助理教授，特聘副研究员。毕业于美国爱荷华州立大学机械工程系，2017年11月通过深圳市海外高层次人才计划（孔雀C类）引入深圳大学。长期从事微观尺度的热传递、热物性测试技术、纳米材料和能量转换的研究。主持国家自然科学基金面上项目和青年项目、广东省自然科学基金面上项目、深圳市孔雀启动项目、深圳大学新进教师科研启动项目等。至今在ACS Nano, Nano Energy, Advanced Science, Carbon, ACS Applied Materials & Interfaces, International Journal of Heat and Mass Transfer等国际高水平期刊发表SCI论文30余篇，编写英文论著一章。