马秀良，男，1964年3月生，满族。金属所学术委员会主任；沈阳材料科学国家研究中心材料结构与缺陷研究部主任。
学历及研究经历：
1988年毕业于大连理工大学材料工程系。随后师从著名材料科学家、晶体学家、中国电子显微学会奠基人之一郭可信院士(1923-2006)，在中国科学院北京电子显微镜实验室及大连理工大学从事Al基合金中十次对称准晶及相关晶体相的电子显微学研究。1994年获博士学位。先后在德国Dortmund大学（“洪堡”学者）、日本精细陶瓷研究中心(名古屋)、东京大学、香港城市大学及德国Jülich研究中心等地从事固体材料结构与缺陷的高分辨电子显微学研究。2001年4月起任中国科学院金属研究所研究员。现已合作撰写学术专著2部、合译专著1部。在Science, Nature Materials, Nature Communications, Physical Review Letters等具有重要影响力的国际学术期刊上发表论文250余篇。
主要学术及社会任职：
现任中国科学院金属研究所学术委员会主任、所学位评定委员会委员；沈阳材料科学国家研究中心材料结构与缺陷研究部主任；第十二届辽宁省政协委员；九三学社社员；中国科学技术大学博士生导师；中国电子显微学会副理事长、常务理事；中国电子显微学会物理与材料专业委员会主任；中国微米纳米技术学会副理事长；辽宁省电子显微镜学会常务副理事长；中国科学院东北区域中心电子显微镜学会主席；中国晶体学会理事；中国物理学会会员；中国物理学会固体缺陷专业委员会委员；兼任英国《自然(Nature)》出版集团Scientific Reports编辑委员会委员、APL Materials编辑咨询委员会委员、英国Materials Letters杂志编辑委员会委员、Progress in Natural Science --Materials International杂志编辑委员会委员、Current Smart Materials编辑委员会委员、《中国电子显微学报》编辑委员会委员。
曾获荣誉：
曾获国家教育部科技进步一等奖(1993)；德国“洪堡”基金(1995)；美国ISI“经典引文奖”(2000)；国家杰出青年科学基金(2003)；国务院政府特殊津贴(2006)；“新世纪百千万人才工程”国家级人选(2009)；郭可信教育基金会“郭可信杰出学者奖”(2016)。沈阳市杰出人才(2018)；辽宁省第七批优秀专家(2018)；中国电子显微学会“钱临照奖”(2018)；亚太材料科学院院士（2019）。
主要学术成就：
一、金属结构材料中系列复杂合金相的发现及其缺陷结构的解析
1、曾发现可形成高温稳定十次对称准晶的唯一的二元合金体系及成分。在Al10Co4-Al12Co4合金中发现稳定范围介于800-900oC的十次对称准晶相，而且Al-Co十次对称准晶在十次轴方向上具有0.4nm 及0.8nm两种不同周期(Metall.Trans.1992)。这一发现改变了人们普遍认为的稳定的十次对称准晶只在三元的Al-Cu-Co 及Al-Ni-Co合金系中存在这一概念。该论文被列为自1981至1998年间中国大陆完成的最具影响力的47篇科学论文之一，并荣获2000年美国ISI“经典引文奖”。在此基础上，制备出具有毫米量级的棱柱状Al-Co、Al-Ni-Co、Al-Cu-Co十次对称准晶单晶体并测得其有别于传统晶体的独特的物理性能数据(Phys.Rev.Letts.1991)。这些研究成果在上世纪九十年代学术界在对二元稳定准晶的寻找、准晶体的结构、以及相关物理特性的研究中处于国际前沿。
图解：Al-Co合金中稳定的十次对称准晶（a）及其相关晶体相（b）的电子衍射图；图（c）为具有毫米量级的十次对称准晶单晶体的扫描电镜图片(Metall.Trans.1992)。
2、在Al合金、Mg合金以及高温合金中发现并确定30余种新物相；在原子尺度下解析了40余种复杂结构相的结构缺陷。利用电子衍射并结合高分辨成像，在Al-Co和Al-Cu-(Cr)合金中发现并确定出20余种晶胞参数以黄金分割比（1.61803...）渐进膨胀的大单胞的新物相，并将之归纳为单斜和正交两大点阵群族，丰富和发展了这些合金系已有的平衡相图，提出准晶相是上述两大晶体群族中共有的极限成员（单胞无穷大）这一重要观点(Metall.Mater.Trans.1994; Acta Cryst.(B)1995)。在此基础上，利用高分辨成像在原子尺度下解析了准晶近似相、长周期结构、硼化物、碳化物、拉乌斯相等40余种复杂结构相中的结构缺陷(Philos.Mag.(A)1995, Metall.Mater.Trans.1995; Acta Mater.2010a,2014,2015等)。
3、发现复杂合金相中位错滑移导致局域结构与成分的变化，提出工程合金形变过程中第二相分解的新机制。这项工作不但使人们对复杂合金相中的位错及其滑移行为有了新的理解，也为位错理论增添了新的知识(Sci.Rep.2013a & 2013b)。
二、金属腐蚀形核机制的透射电子显微学解析
1、发现奥氏体不锈钢中存在的氧化物纳米八面体是点蚀形核初期MnS局域溶解的成因。该工作使人们对不锈钢点蚀机理的认识从先前的微米尺度提升至纳米甚至原子尺度；提出通过阳离子交换反应可有效提高不锈钢抗点蚀能力的新方法有望以简捷、高效、低成本的形式在工业生产中得到广泛应用(Acta Mater.2010b; Sci.Rep.2014)。
2、在原子尺度下直接获得金属表面超薄钝化膜的剖面显微图像，并揭示了氯离子击破钝化膜的作用机制。利用像差校正透射电子显微技术证实钝化膜由极其微小的具有尖晶石结构的纳米晶和非晶组成；基于定量电子显微学分析并结合相应的理论计算，发现氯离子沿着纳米晶和非晶之间的特殊“晶界”并以贯穿通道为路径传输至钝化膜与金属之间的界面。到达界面处的氯离子造成基体一侧的晶格膨胀、界面的起伏以及膜一侧的疏松化，并在界面处引入了拉应力。起伏界面的凸起在应力的作用下最终成为钝化膜发生破裂的起始位置。这一研究成果为揭示氯离子与金属钝化膜的交互作用机制提供了直接的实验证据，为修正和完善数十年来基于模型和假说所建立起来的钝化膜击破理论提供了原子尺度的结构信息(Nature Communications 2018)。
三、基于铁电极化的量子材料构筑及其亚埃尺度结构特性
1、铁电材料中通量全闭合畴结构的发现。实施应变调控在钪酸盐衬底上制备出一系列超薄的PbTiO3铁电薄膜,利用具有原子尺度分辨能力的像差校正电子显微术，不仅发现通量全闭合畴结构及其新奇的原子构型图谱，而且观察到由顺时针和逆时针闭合结构交替排列所构成的大尺度周期性阵列。在此基础上，揭示了周期性闭合结构的形成规律，发现在一定的薄膜厚度范围内由通量闭合结构构成的周期性阵列的周期大小与薄膜厚度之间成线性关系；推导出闭合结构核心处超大的应变梯度以及整个闭合结构中巨大的长程弹性应变梯度；计算出闭合结构核心处迄今报导的最高量级弯电常数。该项工作改变了之前探求通量闭合铁电畴结构的研究思路，进一步完善了通过失配应变调制铁电材料畴结构和物理特性的重要性和有效性，解决了铁电领域畴壁组态方面数十年来悬而未决的重大基础科学问题(Science 2015)。通过调控三维应变状态，可控制备出二维通量全闭合周期性阵列，并构建了可以预测二维全闭合阵列存在条件的相图(Nano Letters 2017a)。发现周期性的通量全闭合畴结构可以稳定在对称电极中，颠覆了之前人们认为电极会阻碍全闭合畴形成的认识(Appl.Phys.Letts.2017)。
图解：PbTiO3铁电薄膜中通量全闭合畴结构的原子结构图谱及其全闭合结构的周期性阵列(Science 2015; Nano Letters 2017a)。
2、发现位错是可用来有效调控材料物理特性的新组元。利用高通量脉冲激光沉积技术，通过调控异质界面位错的柏氏矢量，成功构筑出具有巨大线性应变梯度、超低弹性能以及特殊物理特性的功能氧化物纳米结构。发现位错阵列具有晶格旋转效应，使生长在LaAlO3(001)沉底上的BiFeO3纳米结构中产生巨大的线性应变梯度以及数兆伏/m的内建电场，同时也大幅度拓宽了BiFeO3纳米结构的可见光吸收范围。该项工作改变了科学家对功能材料中有关位错作用的传统认识：位错未必是一定导致某些物理特性降低的结构缺陷，而是能被用来有效调控甚至产生优异物理特性的新组元。该项研究提供了如何利用位错的特性构筑具有连续带隙变化的梯度功能材料的概念、原理及方法(Nature Communications 2017)。
3、发现超薄铁电薄膜中强极化的可持续性现象。通过构筑在界面处同时具有化学价态不连续与铁电极化不连续的PbTiO3/BiFeO3异质薄膜体系，在铁电异质界面发现极化巨大增强现象，提出了电荷传递新机制并证实在上述构筑理念下极化巨大增强现象的普遍性(Nano Letters 2017b)。提出充分利用异质界面两侧不同的自由度，并且利用电极能够屏蔽退极化场的存在等原理，构筑了PbTiO3/La0.7Sr0.3MnO3铁电电极界面体系，发现不同厚度的PbTiO3超薄薄膜自界面至表面均存在着面外晶格常数增强的现象。该研究不仅解决了10纳米以下厚度范围超薄铁电体极化可维持性的难题，也为探索新型铁电界面效应提供了崭新思路(Advanced Materials 2017)。
