上海交通大学材料科学与工程学院魏天然

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魏天然，上海交通大学副教授。主要从事热电材料的电热输运调控和性能优化、无机塑性半导体材料的探索开发等工作，聚焦材料的电、热、力等性质耦合及其多尺度结构机理。

姓名：         魏天然
职称：         助理教授
博导/硕导：         硕导
所属二级机构：          前沿材料研究所
通讯地址：         上海交通大学材料科学与工程学院A楼504室
邮编：         200240
E-mail：         tianran_wei@sjtu.edu.cn
联系电话：         
从事专业：        材料物理与化学
学习与工作简历：       
2008-2012      山东大学 材料物理 学士
2012-2017      清华大学 材料科学与工程 博士
2015-2015      Northwestern University，Visiting Scholar
2017-2018      中国科学院上海硅酸盐研究所 助理研究员
2018 至今      上海交通大学 材料科学与工程学院 助理教授


研究方向一        热电能量转换材料
研究方向二        无机塑性与柔性半导体材料
研究情况       
主要从事热电材料的电热输运调控和性能优化、无机塑性半导体材料的探索开发等工作，聚焦材料的电、热、力等性质耦合及其多尺度结构机理。代表性成果包括：
（1）无机塑性半导体材料。发现了二维结构InSe半导体单晶块体的超常塑性，揭示了其变形机制与化学键机理，提出了预测筛选相关柔性/塑性材料的判据因子（Science, 2020）；阐明了无机塑性半导体的相关概念，介绍了该领域的发展脉络与最新进展（InfoMat, 2020）。
（2）热电能量转换材料。物理模型与实验结合，揭示了新型高丰度、低毒性热电化合物特殊的电热输运现象和机制，实现了电热输运的协同调控与性能优化（J. Am. Chem. Soc., 2016; J. Mater. Chem. A, 2014; ACS Appl. Mater. Interface., 2019）。综述了相关热电材料的研究进展，总结了热电参数测量的基本方法与常见问题（Joule, 2018）。
（3）材料基因与电热输运。基于材料基因工程理念，提出了快速预测三元铜银基硫族化合物晶格热导率的直观判据——“阴阳离子数失配度”，阐释了该因子影响热输运的结构机理与物理机制，筛选出了新的低晶格热导化合物并被实验证实（npj Comput. Mater., 2020）。


已发表学术论文43篇，累计引用约1300次，H因子19；其中以（共同）第一作者或通讯作者身份在Science、JACS、Joule、npj Comput. Mater.等期刊上发表论文15篇。目前作为项目负责人主持国家自然科学基金青年基金、上海市青年科技英才扬帆计划，作为交大任务负责人参与国家自然科学基金重点项目、上海市基础研究领域项目等。
讲授主要课程       
《学术写作、规范与伦理》（研究生公共基础课）
《Advanced Electronic Information Materials》（全英文，研究生专业选修课）
教学研究       
代表性论文、论著       
代表性论文（||共同第一作者，*通讯作者）：
1. Tian-Ran Wei,|| Min Jin,|| Yuecun Wang,|| Hongyi Chen, Zhiqiang Gao, Kunpeng Zhao, Pengfei Qiu, Zhiwei Shan, Jun Jiang, Rongbin Li, Lidong Chen,* Jian He,* Xun Shi.* Science, 2020, 369: 542-545.
2. Heyang Chen, Tian-Ran Wei,* Kunpeng Zhao, Pengfei Qiu, Lidong Chen, Jian He, Xun Shi.* Room-temperature plastic inorganic semiconductors for flexible and deformable electronics. InfoMat, 2020, doi:10.1002/inf2.12149.
3. Tingting Deng,|| Tian-Ran Wei,|| Hui Huang, Qingfeng Song, Kunpeng Zhao, Pengfei Qiu, Jiong Yang,* Lidong Chen, Xun Shi.* Number mismatch between cations and anions as an indicator for low lattice thermal conductivity in chalcogenides. npj Computational Materials, 2020, 6: 81.
4. Ping Hu, Tian-Ran Wei*, Pengfei Qiu, Yan Cao, Jiong Yang, Xun Shi,* Lidong Chen. Largely enhanced Seebeck coefficient and thermoelectric performance by the distortion of electronic density of states in Ge2Sb2Te5. ACS Applied Materials & Interfaces, 2019, 11(37): 34046-34052.
5. Tian-Ran Wei, Ping Hu, Hongyi Chen, Kunpeng Zhao, Pengfei Qiu,* Xun Shi* and Lidong Chen, Quasi-two-dimensional GeSbTe compounds as promising thermoelectric materials with anisotropic transport properties. Applied Physics Letters, 2019, 114, 053903.
6. Tian-Ran Wei, Yuting Qin, Tingting Deng, Qingfeng Song, Binbin Jiang, Ruiheng Liu, Pengfei Qiu, Xun Shi,* Lidong Chen. Copper chalcogenide thermoelectric materials. Science China Materials, 2019, 62(1): 8-24.
7. Tian-Ran Wei, Mengjia Guan, Junjie Yu, Tiejun Zhu,* Lidong Chen, Xun Shi.* How to measure thermoelectric properties reliably? Joule, 2018, 2(11): 2183-2188.
8. Tian-Ran Wei, Chao-Feng Wu, Fu Li, Jing-Feng Li.* Low-cost and environmentally benign selenides as promising thermoelectric materials. Journal of Materiomics, 2018, 4(4): 304-320.
9. Tian-Ran Wei, Gangjian Tan, Chao-Feng Wu, Cheng Chang, Li-Dong Zhao, Jing-Feng Li,* Vinayak P. Dravid, G. Jeffrey Snyder and Mercouri G. Kanatzidis. Thermoelectric transport properties of polycrystalline SnSe alloyed with PbSe. Applied Physics Letters, 2017, 110(5): 053901.
10. Tian-Ran Wei,|| Gangjian Tan,|| Xiaomi Zhang, Chao-Feng Wu, Jing-Feng Li,* Vinayak P. Dravid, G. Jeffrey Snyder and Mercouri G. Kanatzidis. Distinct Impact of Alkali-Ion Doping on Electrical Transport Properties of Thermoelectric p‑Type Polycrystalline SnSe. Journal of the American Chemical Society, 2016, 138(28): 8875-8882.（ESI高被引）
11. Tian-Ran Wei, Chao-Feng Wu, Xiaozhi Zhang, Qing Tan, Li Sun, Yu Pan and Jing-Feng Li.* Thermoelectric properties of pristine and Na-doped SnSe1-xTex polycrystals. Physical Chemistry Chemical Physics, 2015, 17(44): 30102-30109.
12.  Tian–Ran Wei,|| Heng Wang,|| Zachary M. Gibbs, Chao-Feng Wu, G. Jeffrey Snyder and Jing-Feng Li.* Thermoelectric properties of Sn-doped p-type Cu3SbSe4: a compound with large effective mass and small band gap. Journal of Materials Chemistry A, 2014, 2(33): 13527-13533.


荣誉和奖励       
2018年 上海市科技青年英才扬帆计划
2017年 清华大学优秀博士学位论文二等奖
2017年 北京市优秀毕业生