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张子龙
性　别 男 最高学历 博士研究生
职　称 研究员 专家类别  
部　门 能源信息材料与器件研究部
通讯地址 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号，中国科学院金属研究所
邮政编码 110016 电子邮件 zlzhang@imr.ac.cn
电　话 +86-24-23975291 传　真  
简历：

教育及工作经历

2025.07-至今，中国科学院金属研究所，能源信息材料与器件研究部，研究员

2024.06-2025.06，日本东北大学，工学研究科，助理教授

2022.05-2024.05，日本国家物质材料研究所（NIMS），JSPS外国人特别研究员

2020.08-2022.05，上海大学，材料科学与工程学院，师资博士后（讲师）

2018.10-2020.03，日本国家物质材料研究所（NIMS），联合培养博士

2017.09-2020.06，上海大学，材料学，博士

2013.09-2016.03，上海大学，材料学，硕士

2009.09-2013.06，武汉科技大学，金属材料工程，本科
研究领域：

金刚石半导体材料、微纳机电系统（MEMS）及传感器件研究
承担科研项目情况：

1. 国家海外高层次引才项目（青年），2026-2028，主持

2. 中国科学院海外高层次引才项目（B类），2025-2030，主持

3. 日本学术振兴会（JSPS）科研奖励费项目，2022-2024，主持

4. 中国博士后科学基金科研项目，2020-2022，主持
社会任职：

1. 微纳器件领域期刊Nano-micro Letters青年编委

2. 金刚石领域专业期刊Functional Diamond青年编委

3. 微纳器件领域专业期刊Micromachines客座编辑

4. 金刚石及制品领域青年工作委员会委员

5. 日本应用物理学会会员
获奖及荣誉：

1. 国家海外高层次青年人才，2025

2. 中国科学院海外高层次引进人才，2025

3. 日本学术振兴会（JSPS Fellow，2021

4. 第15届新型金刚石与纳米碳国际会议（NDNC）青年学者奖，2022


重要科研成果：

    磁传感器是智能制造、航空航天及深空、深地探测等领域中感知磁场这一基本物理量的核心器件，其在高温环境下的灵敏度、稳定性与可靠性直接决定系统的测量精度与运行安全。然而，现有磁传感器在200℃以上普遍出现性能衰退，其根源在于材料热稳定性不足以及器件物理机制对温度高度敏感，已成为高端磁传感技术发展的核心科学瓶颈。随着MEMS技术向极端环境应用拓展，传统半导体材料逐渐显现物理极限，亟需发展具备优异热稳定性的新型材料与器件体系。金刚石凭借其卓越的热学、力学与化学稳定性，为突破高温磁传感器性能退化问题提供了新的材料与物理基础。

    围绕高温极端环境中磁传感器灵敏度、稳定性与可靠性难以兼顾的关键科学问题，他系统开展了金刚石MEMS高温磁传感器研究。提出了“热激磁–弹共振放大效应”新机理，实现了温度场驱动下磁能向弹性能的高效转换与共振增强，使器件在500℃条件下仍可稳定工作，磁场灵敏度达到10 nT/Hz1/2，将MEMS磁传感器的稳定工作温度提升至新的水平。针对金刚石微加工难题，建立了离子注入辅助分离与高温原子层刻蚀相结合的MEMS工艺体系，谐振器品质因子突破106，频率温度系数低于3.2ppm/℃，显著优于传统硅基MEMS器件。在此基础上，提出并实现了磁电阵列成像架构，实现了高温条件下的阵列化、全电学磁成像，为深空探测、深地资源勘探及航空动力系统状态监测提供了新的高温磁感知方案。

    基于上述研究成果，他入选国家海外高层次引才计划（青年）和中国科学院海外高层次引才计划（B 类），并获JSPS外国特别研究员奖等。主持国家级及中国科学院人才项目，作为核心成员参与日本文部科学省国家级科研项目3项。在国际知名期刊和会议发表论文57篇（第一作者/通讯作者34篇），包括 IEEE IEDM、IEEE MEMS、Advanced Functional Materials、Physical Review Letters、Carbon 等；受邀在 Applied Physics Letters 发表封面论文，并为 Springer 专著 Novel Aspects of Diamond II 撰写章节。
代表论著：

[1]. Zilong Zhang, Liwen Sang, Haihua Wu, Jian Huang, Linjun Wang, Satoshi Koizumi, Yasuo Koide, and Meiyong Liao*. Galfenol-Ti-Diamond Multilayer MEMS Resonator for Magnetic Sensor Working up to 773 K. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM). IEEE, 2020: pp. 34-6. (微电子器件领域顶级会议)

[2]. Zilong Zhang, Wen Zhao, Guo Chen, Masaya Toda, Satoshi Koizumi, Yasuo Koide, Meiyong Liao*, On-chip diamond MEMS magnetic sensing through multifunctionalizing magnetostrictive thin film, Advanced Functional Materials, 33, 2300805, 2023.

[3]. Zilong Zhang, Keyun Gu, Zhijian Zhao, Zheng-Yan Lei, Yi-Hsiu Kao, Meiyong Liao, Takahito Ono, Masaya Toda*. Ultrasensitive and Reliable Diamond MEMS Magnetic Force Sensor with 3D Imaging at Room Temperature, Advanced Materials Technologies, 10(16), 2500470, 2025.

[4]. Zilong Zhang, Keyun Gu, Masaya Toda, Meiyong Liao*, A perspective on diamond MEMS magnetic sensors, Applied Physical Letter, 126(10), 100501, 2025.

[5]. Zilong Zhang, Zhijian Zhao, Meiyong Liao, Takahito Ono, Masaya Toda*, Diamond Mems Magnetic Torque Sensor Toward Nanotesla, IEEE Micro Electro Mechanical Systems (IEEE MEMS 2025), 2025, pp. 971-974. (微机电系统领域顶级会议)

[6]. Zilong Zhang, Meiyong Liao*, Galfenol/Single Crystal Diamond MEMS Magnetic Sensor, Springer Publishing, 2024. (Book chapter)

[7]. Zilong Zhang, Keyun Gu, Guo Chen, Liwen Sang, Tokuyuki Teraji, Yasuo Koide, Satoshi Koizumi, Masaya Toda, Meiyong Liao*, Highly reliable diamond MEMS dual sensor for magnetic fields and temperatures with self-recognition algorithms, Advanced Materials Technologies, 9(13), 2400153, 2024.

[8]. Ke Tang, Lei Zhang, Keyun Gu, Haofei Huang, Zun Liu, Zilong Zhang*, Jian Huang*, Linjun Wang*, Enhancement of photodetection performance of Ga2O3/Si heterojunction solar-blind photodetector using high resistance homogeneous interlayer, Materials Today Physics, 42, 2024:

[9]. Huanying Sun#, Zilong Zhang#, Yulong Liu, Guo Chen, Tiefu Li*, Meiyong Liao*, Diamond MEMS: from classical to quantum, Advanced Quantum Technologies, 6(11), 2300189, 2023. (co-first author)

[10]. Zilong Zhang, Guo Chen, Keyun Gu, Satoshi Koizumi, and Meiyong Liao*, Effect of defects on Q factors of single-crystal diamond MEMS resonators, Functional diamond, 3(1), 2221280, 2023.

[11]. Zilong Zhang, Liwen Sang, Jian Huang, Linjun Wang*, Yasuo Koide, Satoshi Koizumi, and Meiyong Liao*. Enhancement of magnetic sensing performance of diamond resonators coupling with magnetic-strictive FeGa films by various interlayers, Carbon, 200, 401-409, 2022.

[12]. Zilong Zhang, Liwen Sang, Jian Huang*, Linjun Wang, Satoshi Koizumi, and Meiyong Liao*, Tailoring the magnetic properties of galfenol film grown on single-crystal diamond, Journal of Alloys and Compounds, 858:157683, 2021.

[13]. Zilong Zhang, Haihua Wu, Liwen Sang, Yukiko Takahashi, Jian Huang, Linjun Wang, Masaya Toda, Indianto Mohammad Akita, Yasuo Koide, Satoshi Koizumi, Meiyong Liao, Enhancing Delta E Effect at High Temperatures of Galfenol-Ti-Single Crystal Diamond Resonators for Magnetic Sensing, ACS Applied Materials & Interfaces, 12(20), 23155-23164, 2020.

[14]. Zilong Zhang, Liwen Sang, Jian Huang, Waiyan Chen, Linjun Wang, Yukiko Takahashi, Seiji Mitani, Yasuo Koide, Satoshi Koizumi, and Meiyong Liao. Enhanced magnetic sensing performance of diamond MEMS magnetic sensor with boron-doped FeGa film. Carbon, 170, 294-301, 2020.

[15]. Zilong Zhang, Yuanzhao Wu, Liwen Sang, Haihua Wu, Jian Huang, Linjun Wang, Yukiko Takahashi, Runwei Li, Satoshi Koizumi, Masaya Toda, Indianto Mohammad Akita, Yasuo Koide, Meiyong Liao. Coupling of magneto-strictive FeGa film with single-crystal diamond MEMS resonator for high-reliability magnetic sensing at high temperatures. Materials Research Letters, 8(5), 180-186, 2020.

[16]. Zilong Zhang, Haihua Wu, Liwen Sang, Jian Huang, Yukiko Takahashi, Linjun Wang, Masataka Imura, Satoshi Koizumi, Yasuo Koide, and Meiyong Liao. Single-crystal diamond microelectromechanical resonator integrating with magneto-strictive galfenol film for magnetic sensor. Carbon, 152, 788-795, 2019.

学术活动（202507~）：

[1] 张子龙，金刚石微机电系统（MEMS）磁传感技术，2025金刚石产业大会暨第二十九届超硬材料技术发展论坛，2025年9月17—22日，中国郑州（邀请报告）。

[2] 张子龙，金刚石MEMS磁传感器及成像技术，第二届先进传感技术与应用交流会，2022年8月22-24日，中国太原（邀请报告）。

[3] Zilong Zhang，Diamond MEMS magnetic force sensor for 3D imaging at room temperature, 2025 International Conference on Diamond Materials and Applications (DMA 2025), Zhengzhou, China, July 27-30, 2025 (Invited Speaker).


获得专利：

[1] リャオ メイヨン, ジャン ジロン(ZHANG ZILONG), サンリウエン, 小出康夫. 磁気センサ一, Japan, JP2021118287A，第二发明人（合作导师第一，申请中）。

[2] 张子龙，孙东明，一种基于单晶金刚石悬臂梁/磁致伸缩薄膜的磁传感器及其制作方法，2026-01-13，中国，2026100391510。（申请中）

[3] 黄健，顾克云，尚艺，邓洁，刘尊，张志洛，丁可，张子龙，唐可，王林军，硅基尺寸可控β-Ga2O3纳米线的制备方法，2021-7-27，中国，CN113658852B。（授权）

招生与招聘：

本课题组欢迎材料科学与工程、微电子学、物理学、机械工程、电子科学与技术等方向的学生报考。长期招聘中国科学院特聘研究助理岗位，热忱欢迎有志于探索金刚石半导体与微纳机电系统传感器交叉方向的优秀青年学者加入团队。

课题组主页：https://www.x-mol.com/groups/sun_dongming
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