馬秀良

1983年9月至1988年7月，馬秀良在大連理工大學材料工程系本科學習。

1988年9月至1991年7月，在大連理工大學研究生院攻讀碩士學位，師從郭可信院士，在中國科學院北京電子顯微鏡實驗室及大連理工大學從事Al基合金中十次對稱準晶及相關晶體相的電子顯微學研究。

1991年9月至1994年7月，在大連理工大學研究生院攻讀博士，獲博士學位；先後在德國Dortmund大學（“洪堡”學者）、日本精細陶瓷研究中心（名古屋）、東京大學、香港城市大學及德國Jülich研究中心等地從事固體材料結構與缺陷的高分辨電子顯微學研究。

1999年，入選中國科學院“百人計劃”。 ^[3] 

2001年4月，任中國科學院金屬研究所研究員。 ^[1] 

2002年3月，任中國科學院金屬研究所博士生導師。 ^[4] 

2006年，任瀋陽材料科學國家（聯合）實驗室固體原子像研究部主任。 ^[3] 

2009年，入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選，同年入選遼寧省“百千萬人才工程”百人層次人選。 ^[3] 

1、馬秀良曾發現可形成高温穩定十次對稱準晶的唯一的二元合金體系及成分。在Al₁₀Co₄-Al₁₂Co₄合金中發現穩定範圍介於800-900C的十次對稱準晶相，而且Al-Co十次對稱準晶在十次軸方向上具有0.4nm 及0.8nm兩種不同週期（Metall.Trans.1992）。這一發現改變了人們普遍認為的穩定的十次對稱準晶只在三元的Al-Cu-Co 及Al-Ni-Co合金系中存在這一概念。該論文被列為自1981至1998年間中國大陸完成的最具影響力的47篇科學論文之一，並獲2000年美國ISI“經典引文獎”。在此基礎上，製備出具有毫米量級的稜柱狀Al-Co、Al-Ni-Co、Al-Cu-Co十次對稱準晶單晶體並測得其有別於傳統晶體的獨特的物理性能數據（Phys.Rev.Letts.1991）。這些研究成果在二十世紀九十年代學術界在對二元穩定準晶的尋找、準晶體的結構、以及相關物理特性的研究中處於國際前沿。 ^[1] 

2、馬秀良在Al合金、Mg合金以及高温合金中發現並確定30餘種新物相；在原子尺度下解析了40餘種複雜結構相的結構缺陷。利用電子衍射並結合高分辨成像，在Al-Co和Al-Cu-（Cr）合金中發現並確定出20餘種晶胞參數以黃金分割比（1.61803...）漸進膨脹的大單胞的新物相，並將之歸納為單斜和正交兩大點陣羣族，豐富和發展了這些合金系已有的平衡相圖，提出準晶相是上述兩大晶體羣族中共有的極限成員（單胞無窮大）這一重要觀點（Metall.Mater.Trans.1994; Acta Cryst.（B）1995）。在此基礎上，利用高分辨成像在原子尺度下解析了準晶近似相、長週期結構、硼化物、碳化物、拉烏斯相等40餘種複雜結構相中的結構缺陷（Philos.Mag.（A）1995, Metall.Mater.Trans.1995; Acta Mater.2010a,2014,2015等）。 ^[1] 

3、馬秀良發現複雜合金相中位錯滑移導致局域結構與成分的變化，提出工程合金形變過程中第二相分解的新機制。這項工作不但使人們對複雜合金相中的位錯及其滑移行為有了新的理解，也為位錯理論增添了新的知識（Sci.Rep.2013a & 2013b）。 ^[1] 

1、馬秀良發現奧氏體不鏽鋼中存在的氧化物納米八面體是點蝕形核初期MnS局域溶解的成因。該工作使人們對不鏽鋼點蝕機理的認識從先前的微米尺度提升至納米甚至原子尺度；提出通過陽離子交換反應可有效提高不鏽鋼抗點蝕能力的新方法有望以簡捷、高效、低成本的形式在工業生產中得到廣泛應用（Acta Mater.2010b; Sci.Rep.2014）。 ^[1] 

2、馬秀良在原子尺度下直接獲得金屬表面超薄鈍化膜的剖面顯微圖像，並揭示了氯離子擊破鈍化膜的作用機制。利用像差校正透射電子顯微技術證實鈍化膜由極其微小的具有尖晶石結構的納米晶和非晶組成；基於定量電子顯微學分析並結合相應的理論計算，發現氯離子沿着納米晶和非晶之間的特殊“晶界”並以貫穿通道為路徑傳輸至鈍化膜與金屬之間的界面。到達界面處的氯離子造成基體一側的晶格膨脹、界面的起伏以及膜一側的疏鬆化，並在界面處引入了拉應力。起伏界面的凸起在應力的作用下最終成為鈍化膜發生破裂的起始位置。這一研究成果為揭示氯離子與金屬鈍化膜的交互作用機制提供了直接的實驗證據，為修正和完善數十年來基於模型和假説所建立起來的鈍化膜擊破理論提供了原子尺度的結構信息（Nature Communications 2018）。 ^[1] 

1、馬秀良對於鐵電材料中通量全閉合疇結構的發現。實施應變調控在鈧酸鹽襯底上製備出一系列超薄的PbTiO3鐵電薄膜，利用具有原子尺度分辨能力的像差校正電子顯微術，不僅發現通量全閉合疇結構及其新奇的原子構型圖譜，而且觀察到由順時針和逆時針閉合結構交替排列所構成的大尺度週期性陣列。在此基礎上，揭示了週期性閉合結構的形成規律，發現在一定的薄膜厚度範圍內由通量閉合結構構成的週期性陣列的週期大小與薄膜厚度之間成線性關係；推導出閉合結構核心處超大的應變梯度以及整個閉合結構中巨大的長程彈性應變梯度；計算出閉合結構核心處迄今報導的最高量級彎電常數。該項工作改變了之前探求通量閉合鐵電疇結構的研究思路，進一步完善了通過失配應變調製鐵電材料疇結構和物理特性的重要性和有效性，解決了鐵電領域疇壁組態方面數十年來懸而未決的重大基礎科學問題（Science 2015）。通過調控三維應變狀態，可控制備出二維通量全閉合週期性陣列，並構建了可以預測二維全閉合陣列存在條件的相圖（Nano Letters 2017a）。發現週期性的通量全閉合疇結構可以穩定在對稱電極中，顛覆了之前人們認為電極會阻礙全閉合疇形成的認識（Appl.Phys.Letts.2017）。 ^[1] 

2、馬秀良發現位錯是可用來有效調控材料物理特性的新組元。利用高通量脈衝激光沉積技術，通過調控異質界面位錯的柏氏矢量，成功構築出具有巨大線性應變梯度、超低彈性能以及特殊物理特性的功能氧化物納米結構。發現位錯陣列具有晶格旋轉效應，使生長在LaAlO3（001）沉底上的BiFeO3納米結構中產生巨大的線性應變梯度以及數兆伏/m的內建電場，同時也大幅度拓寬了BiFeO3納米結構的可見光吸收範圍。該項工作改變了科學家對功能材料中有關位錯作用的傳統認識：位錯未必是一定導致某些物理特性降低的結構缺陷，而是能被用來有效調控甚至產生優異物理特性的新組元。該項研究提供瞭如何利用位錯的特性構築具有連續帶隙變化的梯度功能材料的概念、原理及方法（Nature Communications 2017）。 ^[1] 

3、馬秀良發現超薄鐵電薄膜中強極化的可持續性現象。通過構築在界面處同時具有化學價態不連續與鐵電極化不連續的PbTiO3/BiFeO3異質薄膜體系，在鐵電異質界面發現極化巨大增強現象，提出了電荷傳遞新機制並證實在上述構築理念下極化巨大增強現象的普遍性（Nano Letters 2017b）。提出充分利用異質界面兩側不同的自由度，並且利用電極能夠屏蔽退極化場的存在等原理，構築了PbTiO3/La0.7Sr0.3MnO3鐵電電極界面體系，發現不同厚度的PbTiO3超薄薄膜自界面至表面均存在着面外晶格常數增強的現象。該研究不僅解決了10納米以下厚度範圍超薄鐵電體極化可維持性的難題，也為探索新型鐵電界面效應提供了嶄新思路（Advanced Materials 2017）。 ^[1] 

根據2020年6月中國科學院金屬研究所官網顯示，馬秀良在Science，Nature Materials，Nature Communications，Physical Review Letters等國際學術期刊上發表論文250餘篇。 ^[1] 

[1]Wang, Xue, Zhu,等. Misfit Strain Relaxation by Secondary Phase Formation in Multiferroic BiFeO3 Epitaxial Thin Films[J]. MRS Proc, 2009.

[2] Zheng S J , Wang Y J , Zhang B , et al. Identification of MnCr2O4 nano-octahedron in catalysing pitting corrosion of austenitic stainless steels[J]. Acta Materialia, 2010, 58(15):5070-5085.

[3] Shao X H , Yang Z Q , Ma X L . Strengthening and toughening mechanisms in Mg–Zn–Y alloy with a long period stacking ordered structure[J]. Acta Materialia, 2010, 58(14):4760-4771.

[4] M.J. Zhuo. Dislocations in charge-ordered PrCaMnOepitaxial thin films prepared by a two-step growth technique[J]. Philosophical Magazine Letters, 2010, 90(5):323-336.

[5] Zhu Y L , Zheng S J , Chen D , et al. Microstructure tuning of epitaxial BaTiO_(3-x) thin films grown using laser molecular-beam epitaxy by varying the oxygen pressure[J]. Thin Solid Films, 2010, 518(14):p.3669-3673.

[6] Zhu Y L , Zheng S J , Ma X L , et al. Microstructural evolution of PbZr(x)Ti(1-x)O(3)/PbZr(y)Ti(1-y)O(3) (n) epitaxial multilayers (x/y=0.2/0.4, 0.4/0.6) - dependence on layer thickness[J]. philosophical magazine, 2010, 90(10):1359-1372.

[7] Y. L. Zhu, S. J. Zheng, X. L. Ma,等. Microstructural evolution of [PbZrxTi1–xO3/PbZryTi1–yO3]nepitaxial multilayers –dependence on layer thickness[J]. philosophical magazine a, 2010, 90(10):1359-1372.

[8] 唐兆俊.王君偉.朱銀蓮.馬秀良.等. 多鐵性BiFeO3/SrTiO3多層膜的透射電鏡研究[J]. 電子顯微學報，2010，029（004）：338-343.

[9] Chen D , Wang Y M , Ma X L . Size-effect on stress behavior of the AlN/TiN film[J]. Acta Materialia, 2009, 57(8):2576-2582.

[10] M.J. Zhuo. Dislocations in charge-ordered PrCaMnOepitaxial thin films prepared by a two-step growth technique[J]. Philosophical Magazine Letters, 2010, 90(5):323-336. ^[4] 

根據2020年6月中國科學院金屬研究所官網顯示，馬秀良已合作撰寫學術專著2部、合譯專著1部。 ^[1] 

馬秀良等.電子顯微學進展[M].北京：科學出版社，2003.

馬秀良等.走進材料科學[M].北京：化學工業出版社，2003. ^[1] 

作為中國科學院金屬研究所固體原子像研究部團隊的核心，馬秀良平時很少對團隊成員做非常具體的要求，而是儘可能給大家營造一種寬鬆的學術氛圍，但在這種環境裏每個人都有一種積極向上的力量。“我以符合國際慣例的學術理念，把大家推上一個快車道，在這個快車道上有那麼幾個領頭羊，大家誰也不甘落後、誰也不甘掉隊。大家不以發表論文的數量多少論英雄，而以解決重大基礎性科學問題為驅動。”正是這樣的良性循環，使團隊始終處在一種螺旋式上升的發展趨勢中。“基礎研究不是一蹴而就的，需要長期的學術積累，不可以急功近利”，在馬秀良看來，科學研究的原動力是對探索未知的熱情，首先要有濃厚的興趣。“科學家是一個國家的戰略高地，同時我也認為科學家是一個非常浪漫的職業：做着國家和自己都感興趣的事情”。 ^[5] 

根據2020年6月中國科學院金屬研究所官網顯示，馬秀良擔任研究所博士研究生導師，招生專業為材料物理與化學；招生方向為：1.材料基礎科學問題的電子顯微學研究，2.材料界面與缺陷的原子及電子結構，3.像差矯正電子顯微學及其應用。 ^[1] 

根據2020年6月中國科學院金屬研究所官網顯示，馬秀良講授《電子衍射與衍襯分析》課程。 ^[1] 

根據2020年6月中國科學院金屬研究所官網顯示，馬秀良任中國科學院金屬研究所學術委員會主任、所學位評定委員會委員；瀋陽材料科學國家研究中心材料結構與缺陷研究部主任；第十二屆遼寧省政協委員；九三學社社員；中國科學技術大學博士生導師；中國電子顯微學會副理事長、常務理事；中國電子顯微學會物理與材料專業委員會主任；中國微米納米技術學會副理事長；遼寧省電子顯微鏡學會常務副理事長；中國科學院東北區域中心電子顯微鏡學會主席；中國晶體學會理事；中國物理學會會員；中國物理學會固體缺陷專業委員會委員；兼任英國《自然（Nature）》出版集團Scientific Reports編輯委員會委員、APL Materials編輯諮詢委員會委員、英國Materials Letters雜誌編輯委員會委員、Progress in Natural Science --Materials International雜誌編輯委員會委員、Current Smart Materials編輯委員會委員、《中國電子顯微學報》編輯委員會委員。 ^[4] 

在固體原子像研究部，經常會出現這幕情景，博士生到畢業時間了而且也達到畢業要求了還遲遲不肯答辯，即使答辯畢業了也不願意離開，很多學生在博士畢業後把能夠留在研究團隊繼續工作作為自己的追求。事實上，這支研究團隊早已像一個大家庭，到處充滿了温馨的家的氛圍。這一切也都源於馬秀良對學生們熱切的關心與默默的幫助。 ^[5] 

在攻讀博士學位期間，法國國家科學研究中心的一個冶金學實驗室和德國多特蒙德大學的Uwe K ster教授都向他伸出橄欖枝，馬秀良最終選擇了德國。剛到德國的馬秀良頓感大開眼界。先進的實驗條件，使他興奮得好似如魚得水；還有德國人做事的認真和德國教授治學的嚴謹至今讓馬秀良難忘。“我突然明白郭先生那種嚴謹的治學態度與他早期留學歐洲的經歷不無關係”，這也使馬秀良倍加珍惜這份難得的學習機會。此後，馬秀良還在日本名古屋的日本精細陶瓷研究中心做研究。但2001年4月，馬秀良攜一家三人回到了瀋陽。那時總有人問他，在國外做得好好的，為什麼突然選擇回國？馬秀良也總回答説，“這個道理很簡單，回國就是回家，而回家是不需要什麼理由的。我們每年春節有上億人不管路途多麼遙遠不管旅途多麼艱難，都要往家裏趕，為什麼？那是對家的眷戀、對家的愛，也是對家人的義務。同樣，回國發展為國效力，為祖國的科學事業貢獻一份力量，那就是對家的回報。” ^[5] 

馬秀良先後花了10餘年的時間一共發現了13種與準晶結構密切相關的新物相，並將之歸納為單斜和正交兩大點陣羣族；他建立系列新物相的結構模型，提出了“準晶相是上述兩大晶體羣族中共有的極限成員（單胞無窮大）”重要觀點。這些重大研究發現，一方面極大地豐富了早期人們通過X射線衍射方法建立起來的合金平衡相圖，另一方面也為一些Al合金的成分設計以及合金使役行為的研究提供了重要的基礎結構信息。在對鐵電材料的研究方面，馬秀良也做出了重要貢獻。 ^[5]  （《科學中國人》評）

“近年來他及其領導的研究團隊在鐵電材料疇結構以及金屬局域腐蝕初期形核機制等基礎科學問題的像差校正電子顯微學研究方面相繼取得一系列具有重要國際影響力的研究成果。” ^[6]  （中國電子顯微學會“錢臨照獎”獲獎理由）