创新人物Ｆｒｏｎｔｉｅｒ　Ｉｎｖｅｎｔｏｒｓ　

李伟力：在材料科研领域上下求索　

口朱美　

北方冰城哈尔滨，素有“东方莫斯科”之称，这　

既是一座美丽的城市，又是北方重工业基地。首批中　央直属管理、工业和信息化部直属的全国重点大学哈　尔滨工业大学就坐落在这座城市的市中心。学校在长　

期的办学过程中，以朴实严谨的学风培养了大批优秀　人才，材料物理与化学系教授李伟力就是一位哈工大　人自己培养出来的、土生土长的教师，他教书育人、　

勤奋科研，为我国材料物理与化学领域的科教事业的　发展作出了重要贡献，他以自己的业绩为“规格严格，　功夫到家”的校训作出了最好的诠释。　

从焊接到材料物理与化学　李伟力出身于知识分子家庭，父亲是哈工大材料　学院的老教授，因此，他从小就对材料这个专业有了　

耳濡目染的印象。哈工大自由、求真、开放的学风亦　对他影响至深。然而，在大学和硕士阶段，他却选择　了哈尔滨工业大学的焊接专业就读，问其原因，他表示，　

当时对焊接专业并没有过多的了解，只是因为它是哈　工大的王牌专业，对国家有很大的贡献因而选择了它。　

的确，焊接是现代制造业的三大关键技术之一，是　支撑我国成为制造大国的关键技术。而哈尔滨工业大学　的焊接专业于１９５２年由前苏联专家援建，是我国第一　

个焊接专业，是国家首批硕士点和博士点，首批国家重　点学科。该专业所属的“先进焊接与连接国家重点实验　室”更是我国焊接领域唯一的国家重点实验室。　在哈工大焊接专业的学习培养了李伟力坚实的试验　

基础和动手能力。尤其是硕士阶段，李伟力主要从事的　是焊接的无损检测研究，这是一门工程性很强的研究领　域，它很好地锻炼了李伟力解决实际问题的能力。但他　很快意识到，自己在理论知识方面还有所欠缺。恩格斯　

说过：“一个民族要想站在科学的最高峰，就一刻也不能　没有理论思想。”伟大的实践必须有伟大的理论做支撑。　为了夯实自己的理论基础，李伟力在博士阶段毅　然选择了从焊接专业转到材料物理与化学专业就读，　

师从于该专业的名师费维栋教授。期间，他跟随费教　

授虚心学习，大大丰富了他在材料科学与材料物理方　面的基础理论知识，特别是他精通了ｘ射线衍射的基　础理论与实验技能。　“ｘ射线结构分析是我们这个领域从事科研工作的　

技术基础，而我从一点都不懂到称得上这方面的一个　哈尔滨工业大学材料物理与化学系教授李伟力　

小专家，都是费老师教给我的。”谈起自己的导师，李　伟力满怀敬佩与感激。　

为了更好地跟踪本领域最前沿的技术，更好地和　本领域资深专家学者交流，李伟力于２００３年赴日本德　岛大学留学进修一年，师从国际ｘ射线衍射领域的著　

名专家英崇夫教授，从事薄膜同步辐射ｘ射线应力分　析工作，从此他便与ｘ射线衍射结构分析结下了不解　之缘。此后，他以ｘ射线分析为基础，以残余应力的　表征和调控为出发点，以铁电和铁磁薄膜为材料体系，　

开展了功能薄膜材料的微观组织结构与性能的相关性　研究，并通过结构设计实现性能优化。　

拼搏在学科的前沿阵地　有人说选择了科学研究，就选择了一条没有尽头　的清苦而寂寞的道路，李伟力就是这样一名科研工作　

者，自从事材料物理与化学领域的科教工作以来，他　本着对科学的无限热爱，为科研工作倾注着全部的心　血，敏行务实做学术，始终拼搏在科研的前沿阵地。　李伟力近年来专注于磁性纳米结晶薄膜材料的结　

构控制、软磁和硬磁特性、隧穿巨磁电阻效应、磁电　耦合效应的研究；无铅压电薄膜与铁电薄膜的合成、　

微观结构分析及其物理特性的研究；多功能热释电薄　创新人物Ｆｒｏｎｔｉｅｒ　Ｉｎｖｅｎｔｏｒｓ　

膜、介电薄膜材料的研制、电学与光学性质及其应用　

的研究，以及钙钛矿结构材料的准同型相变与残余应　

力效应研究。先后主持国防“９７３”子专题项目１项，　

国家重大科学仪器开发专项子任务１项。参加国家　

“８６３”项目１项，参加国防“９７３”项目２项，其他国　家及省部委项目４项。　

功夫不负苦心人，兢兢业业的工作态度，让李伟　

力迄今为止已在ＳＣＩ收录杂志上发表论文７０余篇。在　

项目“航天零件的稳定性评定与稳定化工艺研究”中，　

李伟力建立了一整套复杂零件织构和残余应力评定方　法，给出了残余应力松弛对构件尺寸稳定性的影响模　

型、建立了若干种磁性零件组织与性能与环境作用关　

系的预报模型及物理机制，以及提出了利用多场复合　

热处理提高零部件稳定性的工艺方法。目前，正在参　

与“高端多功能ｘ射线衍射仪研发”科技部重大专项　

的设计与研制工作，为提高国产衍射仪的产业技术等　级和核心竞争力贡献力量。　

在薄膜材料微观组织结构表征方面，他建立了多　

晶薄膜残余应力的掠人射ｘ射线分析理论与方法、提　

出了基于二维面探ＸＲＤ微米尺度微区应力测量方法、　

提出了残余应力局域Ｒｕｅｓｓ模型和局域Ｖｏｉｇｔ模型，并　

给出了织构薄膜残余应力的测量方法，以及建立了基　于ｘ射线衍射的薄膜纤维织构的测量理论与方法。在　

铁电薄膜结构设计与性能优化方面，他实现了强织构　

钙钛矿结构薄膜的低温结晶、利用种子层的界面设计　

实现了铅基与无铅系列薄膜强织构控制及性能优化，　

以及利用多孔薄膜能有效降低介电常数的特点制备了　铁电致密膜／多孔膜／铁电致密膜“三明治”结构的强　

织构热释电薄膜，大幅度提高了薄膜的热释电系数和　

红外探测优值。在薄膜微结构、应力、织构与性能相　

关性研究方面，他借助分形理论研究了磁性薄膜生长　

过程的普适行为与标度特性、阐明了残余应力对薄膜　

准同型相变与居里温度的影响规律和机制，实现了薄　膜物相控制和性能设计、发现了铁电薄膜的混合织构，　

建立了定量表征混合织构的方法，并给出了形成机制，　

以及建立了择优取向度对铁电薄膜铁电、介电性能的　

影响规律与机制。　

结合已有研究成果，李伟力成功申请国家发明专　

利６项，其中已授权２项。专利主要包括应力测试方　

法以及材料特殊制备方法等方面，为科研项目的完成　

提供了很好的技术支撑。　

针对工程实际中的科学问题进行提炼，思考新的　

解决方法，汲取最前沿的研究成果，再将新的科学理　李伟力参加会议交流　

论成果应用到实际工程中去，并积极开拓思路，拓宽　

成果应用范围，这就是李伟力的科研轨迹。在这些工　

作当中，他理解了什么是真正的科研，并坚定了“创　

新求实，顶天立地”的科研态度。　

培育人才、学术交流不遗余力　

作为一位年轻的学者，李伟力钟情于科研，也擅　

长教学。在人才培养方面，他深受导师费维栋教授的　

影响，善于和乐于营造宽松的学术氛围，使每个学生　

都能在枯燥的学习和科研工作中找到乐趣，使其能够　

时刻感到成功的希望。他还不忘鼓励学生要相互信任，　

相互帮助，相互交流。　在这些教育思路当中，李伟力尤其强调在科研中　

最基本的要求是严谨、真实和细致，即清晰的逻辑思维，　

真实可靠的试验数据和善于捕捉微小的试验差异。　

正是这种独特严格的教育方式，充分调动了学生们　的自身兴趣，激发了他们的研究潜力，使他们取得了优　

异的成绩，为相关科研团队注入了充满活力的新鲜血液。　

科研和教学工作之外，李伟力对学术交流活动也　

倾注了很多心血，他先后与日本德岛大学英崇夫教授　课题组、韩国高丽大学Ｃ．Ｊ．Ｌｅｅ教授课题组互派学生进　

行交流。同时作为东北三省ｘ射线衍射学会委员，他　积极参与和承办每两年一次的衍射学术交流。　

只顾攀登莫问高，勇立潮头扬远帆。如今，李伟　

力的工作依旧繁忙。近期，他围绕位移式相变及压电　复合材料研究和无机钙钛矿结构粉体与有机铁电体耦　

合的能量密度、电卡效应及纳米发电等应用基础研究　

工作，正徐徐展开。我们期待着，无论是在新材料的　研发、能源材料的应用等相关科研领域，这位年轻科　

学家都能收获到成功的果实。　

责任编辑Ｉ马忠荣