研究方向：
1、多铁性材料与器件
电子材料与磁性材料的发展渗透于现代技术的各个领域中，器件小型化的发展趋势使人们对集电与磁性于一身的多功能材料的研究兴趣的日益俱增。多铁性材料不但具有铁电、磁性等多种铁性共存，铁电性与磁性相互耦合还可以产生新功能（例如磁电效应）。这种多功能材料为发展基于铁电-磁性集成效应的新型信息存储处理以及磁电器件提供了巨大的潜在应用前景，已成为近来国际上的一个研究热点。
本课题组在国际上较早地开展了对多铁性材料的研究，包括复合多铁性材料的理论模拟与计算，单相多铁性材料制备及表征，复合异质结构生长及器件设计，磁电复合块体材料制备及应用研究等方面。前期主要工作发表在Physical Review Letters, Advanced Materials, Applied Physics Letters, Physical Review B等刊物，及多项国家发明专利。
2、有机－无机复合功能材料
通过在聚合物基体中添加无机（纳米）颗粒，并对颗粒分布状况、颗粒/聚合物界面进行控制，来提高聚合物电、磁、光性能。目前研究工作主要集中在：(1) 利用导电颗粒在聚合物基体中引发的绝缘体－导体转变的渗流效应来获得高性能的新型聚合物基复合材料；(2) 通过显微结构设计获得兼备电容、电感两性的聚合物基复合材料。前期主要工作发表在Advanced Materials, Applied Physics Letters等刊物，及多项国家发明专利。
3、 锂电池用锂离子固态电解质及正极材料
固态锂离子电解质在便携式设备和动力系统等方面具有广泛的应用前景。本课题组对二次锂电池用固体电解质的研究包括纳米复合聚合物基固体电解质，以及无机固体电解质，关注于材料的优化和多相复合产生的界面效应，以提高锂离子传导性能。此外，研究新型复合电极材料。前期主要工作发表在Physical Review Letters, Solid State Ionics, J. Power Source等刊物，及多项国家发明专利。
4、过渡金属氧化物
过渡金属氧化物具有丰富的功能。本课题组研究工作主要集中在以下两个方面：(1) 热电材料：通过金属掺杂和采用新型陶瓷烧结工艺控制材料显微结构，提高氧化物体系热电优值；(2) 巨介电材料：利用掺杂在NiO基陶瓷中形成晶界层结构，从而获得一种非铁电性，非钙钛矿型、无铅的巨介电材料。前期主要工作发表在Physical Review Letters, J. Am. Ceram. Soc., Applied Physics Letters, Physical Review B等刊物，及多项国家发明专利。
5、材料显微结构-性能关联计算及预测
许多实际材料的性能不仅取决于原子层次上的微观结构，而且很大程度上取决于更宽尺度范围内的显微结构。在这个尺度上，我们尝试把现代物理方法发展到以往的经验、定性的材料显微结构-性能关联的研究中，定量地给出显微结构-性能关联，以进一步进行材料设计。前期主要工作发表在Progress in Materials Science, Journal of Applied Physics等刊物。
研究成果：
【代表性论文】
1. J. Ma, J. M. Hu, Z. Li, C. W. Nan, Recent progress in multiferroic magnetoelectric composites: from bulk to thin films. Advanced Materials, 23(9), 1062-1087 (2011).
2. J. M. Hu, Z. Li, J. Wang, J. Ma, Y. H. Lin, C. W. Nan, A simple bilayered magnetoelectric random access memory cell based on electric-field controllable domain structure, Journal of Applied Physics, 108(4), 043909 (2010).
3. C. W. Nan, Y. Shen, J. Ma, Physical properties of composites near percolation, Annual Review of Materials Reserach, 40(40): 131-151 (2010).
4. C. W. Nan, M. I. Bichurin, S. X. Dong, D. Viehland, G. Srinivasan, Multiferroic magnetoelectric composites: Historical perspective, status, and future directions, (Applied Physics Review), Journal of Applied Physics, 103(3), 031101 (2008).
5. J. Ma, Z. Shi, C. W. Nan, Magnetoelectric properties of composites of single Pb(Zr,Ti)O3 rods and Terfenol-D/epoxy with a single-period of 1-3-type structure, Advanced Materials, 19(18), 2571-2573 (2007).
6. Y. Shen, Y. H. Lin, M. Li, C. W. Nan, High dielectric performance of polymer composite films induced by a percolating interparticle barrier layer, Advanced Materials, 19(10), 1418-1422 (2007).
7. C. W. Nan, G. Liu, Y. H. Lin, H. D. Chen, Magnetic-field-induced electric polarization in multiferroic nanostructures, Physical Review Letters, 94(19), 197203 (2005).
8. C. W. Nan, L. Z. Fan, Y. H. Lin, Q. Cai, Enhanced ionic conductivity of polymer electrolytes containing nanocomposite SiO2 particles, Physical Review Letters, 91(26), 266104 (2003).
9. Z. M. Dang, Y. H. Lin, C. W. Nan, Novel ferroelectric polymer composites with high dielectric constants, Advanced Materials, 15(19), 1625-1629 (2003).
10. J. B. Wu, C. W. Nan, Y. H. Lin, Y. Deng, Giant dielectric permittivity observed in Li and Ti doped NiO, Physical Review Letters, 89(21), 217601 (2002).
11. C. W. Nan, R. Birringer, D.R. Clarke, H. Gleiter, Effective thermal conductivity of particulate composites with interfacial thermal resistance, Journal of Applied Physics, 81(10), 6692-6699 (1997).
12. C. W. Nan, Magnetoelectric effect in composites of piezoelectric and piezomagnetic phases, Physical Review B, 50(9), 6082-6088 (1994).
13. C. W. Nan, Physics of inhomogeneous inorganic materials, Progress in Materials Science, 37(1), 1-116 (1993).
【专著】
南策文 《非均质材料物理：显微结构—性能关联》，科学出版社，2005，北京
【专利】
获国家发明专利22项
南策文
北京市
研究领域：
研究方向：
1、多铁性材料与器件
电子材料与磁性材料的发展渗透于现代技术的各个领域中，器件小型化的发展趋势使人们对集电与磁性于一身的多功能材料的研究兴趣的日益俱增。多铁性材料不但具有铁电、磁性等多种铁性共存，铁电性与磁性相互耦合还可以产生新功能（例如磁电效应）。这种多功能材料为发展基于铁电-磁性集成效应的新型信息存储处理以及磁电器件提供了巨大的潜在应用前景，已成为近来国际上的一个研究热点。
本课题组在国际上较早地开展了对多铁性材料的研究，包括复合多铁性材料的理论模拟与计算，单相多铁性材料制备及表征，复合异质结构生长及器件设计，磁电复合块体材料制备及应用研究等方面。前期主要工作发表在Physical Review Letters, Advanced Materials, Applied Physics Letters, Physical Review B等刊物，及多项国家发明专利。
2、有机－无机复合功能材料
通过在聚合物基体中添加无机（纳米）颗粒，并对颗粒分布状况、颗粒/聚合物界面进行控制，来提高聚合物电、磁、光性能。目前研究工作主要集中在：(1) 利用导电颗粒在聚合物基体中引发的绝缘体－导体转变的渗流效应来获得高性能的新型聚合物基复合材料；(2) 通过显微结构设计获得兼备电容、电感两性的聚合物基复合材料。前期主要工作发表在Advanced Materials, Applied Physics Letters等刊物，及多项国家发明专利。
3、 锂电池用锂离子固态电解质及正极材料
固态锂离子电解质在便携式设备和动力系统等方面具有广泛的应用前景。本课题组对二次锂电池用固体电解质的研究包括纳米复合聚合物基固体电解质，以及无机固体电解质，关注于材料的优化和多相复合产生的界面效应，以提高锂离子传导性能。此外，研究新型复合电极材料。前期主要工作发表在Physical Review Letters, Solid State Ionics, J. Power Source等刊物，及多项国家发明专利。
4、过渡金属氧化物
过渡金属氧化物具有丰富的功能。本课题组研究工作主要集中在以下两个方面：(1) 热电材料：通过金属掺杂和采用新型陶瓷烧结工艺控制材料显微结构，提高氧化物体系热电优值；(2) 巨介电材料：利用掺杂在NiO基陶瓷中形成晶界层结构，从而获得一种非铁电性，非钙钛矿型、无铅的巨介电材料。前期主要工作发表在Physical Review Letters, J. Am. Ceram. Soc., Applied Physics Letters, Physical Review B等刊物，及多项国家发明专利。
5、材料显微结构-性能关联计算及预测
许多实际材料的性能不仅取决于原子层次上的微观结构，而且很大程度上取决于更宽尺度范围内的显微结构。在这个尺度上，我们尝试把现代物理方法发展到以往的经验、定性的材料显微结构-性能关联的研究中，定量地给出显微结构-性能关联，以进一步进行材料设计。前期主要工作发表在Progress in Materials Science, Journal of Applied Physics等刊物。
所在单位：
清华大学
