人员简介 - 湖北大学球差电镜中心

课题组负责人

郭金明，男，1986年1月出生，湖北大学材料学院教授、博士生导师，湖北大学球差电镜中心主任。

邮箱：guojinming@hubu.edu.cn

主要工作情况

研究领域为铁电压电材料、介电储能材料、球差校正电镜表征技术。研究目标为：(1) 开发高性能压电材料及高效率制备技术；(2) 发展耐高温且抗疲劳的无铅介电陶瓷并阐明其储能性能增强的原子尺度机制；(3) 发展球差校正电镜表征技术并应用于功能材料的原子尺度结构分析，助力新材料的研究及性能提升。自加入湖北大学以来，独立承担双球差校正电镜Spectra 300、高分辨电镜Talos F200X、聚焦离子束-扫描双束电镜Helios 5 UC三台设备的选址、场地建设、设备安装调试、运行及维护工作。成功解决了球差电镜安装场地靠近“地铁+主干道+高架桥”三重影响因素造成的恶劣震动及磁场干扰问题，在业内形成了较好的标杆效应。

近五年以第一或(共同)通讯作者在Nature Communications (5篇)、Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials (2篇)、Energy Storage Materials (2篇)、Acta Materialia (3篇)等高水平SCI期刊发表论文70余篇。主持国家自然科学基金、湖北省重点研发计划项目课题、中科院重点实验室开放基金、企业横向等项目10项。受聘为湖北省“楚天学者计划”特聘教授、“百人计划”创新项目专家，荣获2024年美国陶瓷学会学报主编精选论文奖、2018年奥地利Josef Krainer科学奖和2019年奥地利电子显微镜学会奖。现任中国硅酸盐学会微纳技术分会理事、中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术专业委员会常务委员、湖北省电子显微镜学会理事等学术职务。现担任中国科技期刊卓越行动计划入选期刊Journal of Materiomics和《硅酸盐学报》青年编委。

教育及工作经历

2005.09–2009.07 湖北大学，材料学院材料物理专业，工学学士

2009.08–2012.06 湖北大学，材料学院材料物理与化学专业，工学硕士

2012.07–2014.10 TDK-EPCOS（无锡）有限公司，工程师

2014.11–2018.03 奥地利莱奥本大学，金属材料专业，博士学位

2018.04–2019.05 奥地利科学院Erich Schmid材料研究所，博士后研究员

2019.06–2020.12 瑞士洛桑联邦理工学院，研究科学家

2021.07–2023.07 清华大学，水木学者

2021.01–至今湖北大学材料科学与工程学院，教授、博士生导师

奖励与荣誉

2019 湖北省“楚天学者”特聘教授

2021 湖北省“百人计划”创新项目专家

2018 奥地利优秀博士论文

2018 奥地利Josef Krainer科学奖

2019 奥地利电子显微镜学会奖

2024 美国陶瓷学会学报“主编精选论文”

学术兼职

2024–2029 中国硅酸盐学会微纳技术分会理事

2024–2027 中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术专业委员会常务委员

2024–2028 湖北省电子显微镜学会理事

2021–2026 湖北省科技厅科技专家库高端专家

2025–2027 Journal of Materiomics期刊青年编委

2024–2026 《硅酸盐学报》期刊青年编委

2023–2024 Progress in Natural Science: Materials International期刊青年编委

近三年主持科研项目

(1) 湖北省科技厅，湖北省重点研发计划项目课题，失效电池材料循环再利用关键技术与装备，编号：2024BCB091，2024/07–2026/12，到账经费20万，主持。

(2) **集成电路有限公司，企业技术开发项目，新型半导体材料研发及器件失效分析，编号：2023113002001014，2023/05–2025/12，到账经费150万，主持。

(3) 湖北***实验室，横向技术开发项目，化合物半导体器件失效机制的电子显微学研究，编号：6624113002001059，2023/12–2025/12，到账经费65万，主持。

(4) 北京****科技有限公司，企业技术开发项目，环保型无铅功能陶瓷的实用化研究，编号：2023113002001023，2023/10–2025/10，到账经费10万，主持。

(5) 中国科学院上海硅酸盐研究所重点实验室开放课题，无铅铁电材料限域纳米结构中畴壁的原子尺度拓扑结构及电导调控研究，编号：KLIFMD202305，2023/01–2024/12，到账经费5万，主持。

(6) 国家自然科学基金委员会，铜基纳米晶合金的高压扭转可控制备及其原子尺度形变与互溶机理研究，编号：52001117，2021/01–2023/12，到账经费30万，主持。

近三年申请专利

(1) 郭金明，郑子豪，张豪，李登峰，一种高熵无铅储能陶瓷材料及其制备方法和应用，中国发明专利，202411316132.5。

(2) 郭金明，杨滨，张豪，一种新型光致变色压电陶瓷及其制备方法，中国发明专利，202411316137.8。

(3) 郭金明，张豪，刘彤辉，张意竹，一种致密块体功能陶瓷的快速高温烧结方法，中国发明专利，202411695916.3。

(4) 郭金明，陈龙宇，周昌平，杜贻峰，一种优异耐疲劳特性无铅储能陶瓷材料及其制备方法和应用，中国发明专利，202510427790.X。

(5) 郭金明，董新海，张豪，一种含铅陶瓷的冷壁快速高温铅回收方法，中国发明专利，202510640566.9。

(6) 郭金明，杨金东，一种紫外光清洗装置，实用新型专利，中国，ZL202421171006.0。

(7) 郭金明，杨金东，紫外光清洗仪，外观设计专利，中国，ZL202430115692.9。

近三年发表的代表性论文

(1) Zhidong Zhang^#, Bin Yang^#, Longyu Chen, Zaoli Zhang*, Jinming Guo*, “Oxygen Vacancy-Induced Strengthening and Toughening in (K,Na)NbO₃-Based Piezoceramics Revealed via Nanoindentation”, Nature Communications 2025, 16, 7015.

(2) Dengfeng Li^#, Zihao Zheng^#, Bin Yang, Longyu Chen, Dean Shi, Jinming Guo*, Ce-Wen Nan*, “Atomic-Scale High-Entropy Design for Superior Capacitive Energy Storage Performance in Lead-Free Ceramics”, Advanced Materials 2025, 37, 2409639.

(3) Changping Zhou, Fei Yan*, Zihao Zheng, Bin Yang, Tonghui Liu, Jinming Guo*, “Achieving Superior Capacitive Energy Storage in Tape-casting Fabricated Bi_0.5Na_0.5TiO₃-based Relaxor Ferroelectrics via Multiscale Regulation”, Energy Storage Materials 2025, 75, 104082.

(4) Xi Kong, Letao Yang*, Fanqi Meng, Tao Zhang, Hejin Zhang, Yuan-Hua Lin, Houbing Huang, Shujun Zhang, Jinming Guo*, Ce-Wen Nan*, “High-entropy Engineered BaTiO₃-based Ceramic Capacitors with Greatly Enhanced High-temperature Energy Storage Performance”, Nature Communications 2025, 16, 885.

(5) Yiming Yang, Tao Zhang, Zihao Zheng, Jiasheng Guo, Haojie Han, Jingrui Cui, Jing Ma,

Jinming Guo*, Di Yi*, Ce-Wen Nan, “Thickness-Driven Transition of Switching Kinetics in Wurtzite Ferroelectrics”, Advanced Functional Materials 2025, e11380. https://doi.org/10.1002/adfm.202511380

(6) Fei Yan*, Simin Wang, Jin Qian, Zihao Zheng, Long Gu, Jinming Guo*, Jiwei Zhai*, “Tape-casting Lead-free Dielectrics Permit Superior Capacitive Energy Storage Performance”, Advanced Energy Materials 2025, 15, 2403535.

(7) Ying Yang^#, Ke Xu^#, Bin Yang^#, Xu Hou, Zhanming Dou, Yuhong Li, Zihao Zheng, Gengguang Luo, Nengneng Luo, Guanglong Ge, Jiwei Zhai, Yuanyuan Fan, Jing Wang, Haoming Yang, Yao Zhang, Jing Wang, Changyuan Wang, Shenglin Jiang, Kanghua Li*, Jinming Guo*, Houbing Huang*, Guangzu Zhang*, “Giant Energy Storage Density with Ultrahigh Efficiency in Multilayer Ceramic Capacitors via Interlaminar Strain Engineering”, Nature Communications 2025, 16, 1300.

(8) Wenrong Xiao^#, Yao Wu^#, Yilong Liu, Bin Yang, Zihao Zheng, Xingjian Zou, Xuetian Gong, Fangyuan Luo, Lulu Liu, Xu Wang, Shenglin Jiang, Junning Li, Kanghua Li, Shi Liu, Jinming Guo*, Wen Dong, Shujun Zhang, Guangzu Zhang*, “Enhanced Electrocaloric Effect in Ferroelectric Ceramics via Defect Dipole Engineering”, Nature Communications 2025, 16, 8909.

(9) Zhixin Zhou^#, Wangfeng Bai^#, Ning Liu^#, Wei Zhang, Sen Chen, Peng Wang*, Jinjun Liu, Jiwei Zhai, Jinming Guo*, Guanshihan Du, Yongjun Wu, Zijian Hong*, Weiping Li*, Zhongbin Pan*, “Ultrahigh Capacitive Energy Storage of BiFeO₃-based Ceramics through Multi-oriented Nanodomain Construction”, Nature Communications 2025, 16, 2075.

(10) Binglong Zheng^#, Qibin Yuan^#, Ying Lin^#, Da Li*, Haibo Yang*, Zhengkai Hong, Yongzhen Ma, Yanlong Ma, Jinming Guo*, Jing Wang*, “High Entropy-Driven Large Capacitive Energy Storage in BaTiO₃-Based Multilayer Ceramic Capacitors”, Advanced Energy Materials 2025, e04126. https://doi.org/10.1002/aenm.202504126

(11) Hao Zhang^#, Zhiheng Cheng^#, Yaqing Guo, Yaduo Song, Zixu Wang, Jiale Zhao, Lixia Yuan, Yifei Yuan, Jinming Guo*, Yonggang Yao*, Yunhui Huang*, “Localized Electric Field Enabling Rapid and Quasi-Dry Recycling of Cathode Active Materials at Ambient Condition”, Energy Storage Materials 2025, 75, 104010.

(12) Weisan Fang, Jie Wu*, He Qi*, Hang Ma, Donghuan Zhou, Huifen Yu, Zihao Zheng, Jinming Guo*, Jun Chen, “Synergy Ascension of Piezoresponse and Curie Temperature in Bismuth-Layered Ceramics via Defect Engineering”, Acta Materialia 2025, 293, 121108.

(13) Wei Gu^#, Bing Zhao^#, Bin Yang, Zhiwei Cai, Xunzhong Shang*, Taosheng Zhou, Jinming Guo*, “Achieving Superior Electrical Properties of PZT-PNN Piezoelectric Ceramics through Low-Temperature Sintering with PbO-CuO Eutectic Additives”, Journal of the European Ceramic Society2022, 42, 3831–3840.

(14) Bin Yang, Tao Zhang, Hejin Zhang, Muhammad Sultan Irshad, Jinming Guo*, “Reversible Photochromism and Photoluminescence Modulation in (K,Na)NbO₃-Based Ceramics via Oxygen Vacancy Regulation”, Journal of the American Ceramic Society2025, 108, e20224.

(15) Zhidong Zhang, Xunzhong Shang, Xiong Liu, Yunbin He*, Zaoli Zhang, Jinming Guo*, “Achieving Excellent Mechanical and Electrical Properties in Transition Metal Oxides and Rare Earth Oxide-Doped KNN-Based Piezoceramics”, Journal of the American Ceramic Society2024, 107, 5923–5938. (该论文获评2024年美国陶瓷学会学报“主编精选论文”，全年共遴选39篇)

博士研究生

杨滨博士

2023级博士研究生

主要从事铁电/压电材料、钙钛矿氧化物结构设计、透射电镜显微学与原位电镜表征技术研究。以第一/共一作者在Nat. Commun.、J. Am. Ceram. Soc.、J. Adv. Ceram.等期刊发表论文5篇，申请国家发明专利2项，获2024年中国仪表功能材料学会“电子元器件关键材料与技术”会议墙报三等奖。2023年于湖北大学获得硕士学位，现为湖北大学球差电镜中心主要成员，负责电镜日常维护与测试表征工作。

郑子豪博士

2025级博士研究生

主要从事极性拓扑结构的原子尺度表征与原位观察，在Adv. Mater., Nat. Commun., Energy Storage Mater., J. Mater. Chem. A, Acta Mater., Adv. Energy Mater. 等高水平期刊上已发表7篇文章，申请国家发明专利1项，2024年5月获得中国仪表功能材料学会电子元器件关键材料与技术委员会第五届会议优秀墙报奖。

李鹏宇博士

2025级博士研究生

2021年至2024年辽宁科技大学-中国科学院金属研究所联合培养硕士，后任三类医疗器械研发工程师。2025年考取湖北大学，攻读博士学位，主要从事介电/铁电储能材料的研究。以第一作者在Biomaterials 等高水平期刊发表学术论文，曾参与国家自然科学基金，国家重点研发计划，辽宁省自然科学基金等项目的研究。

硕士研究生