中新網上海12月2日電 題:青年科學家胡偉達:聚焦新材料 開拓紅外物理前沿陣地

作者 鄭瑩瑩

胡偉達年近40歲,是中國科學院上海技術物理研究所的一名研究員,他在中國紅外光電子物理的前沿陣地已開拓十餘載。

“一輩子我要做這一件事,從這麼多材料中,發現一個高性能的,爲國家重大工程所用。”他說。

胡偉達現在工作於中國科學院上海技術物理研究所的紅外物理國家重點實驗室,他帶領的課題組有2名助理研究員和12名學生,主要進行新型低維材料的前沿探索。

何謂新型低維材料?胡偉達解釋說,以前的薄膜材料是三維的,太厚且不易調控;到了兩維(像一張紙)、一維(如頭髮絲),甚至零維(似芝麻大的點)材料以後,就會出現新奇的物理現象,比如電子(帶負電)和空穴(帶正電)在材料中的運動速度不一樣,容易受到調控,可以用電場、光場、磁場、溫度場進行調控,以提高材料性能,提升器件探測能力,設計出很多新型的紅外探測器。

如果進展順利,未來的紅外探測器有望比現有的傳統探測器“看得更清、看得更遠”。胡偉達介紹,目前相關前沿研究還處於實驗階段,未來10到20年有望實現工程化。

整體上看,紅外物理這一領域非常重要,紅外光電子一方面用於國家重大需求,比如說探月、深空探測、天文觀測;另外也用於民用的一些氣象遙感、城市安防、無人駕駛三維成像領域。

胡偉達在實驗室。 鄭瑩瑩 攝

胡偉達說,這個技術在國際上相對比較封鎖,中國的紅外光電子發展過程比較艱苦,很多東西靠自己摸索;從開始材料元素的提純,到把材料做成化合物,在這過程中,中國科研人員做了大量的前期理論、實驗工作。

改革開放40年來,中國在這方面投入非常大,整個領域發展也相當快。以中國科學院上海技術物理研究所爲例,從1958年成立以來,該所就一直重視紅外光電子領域的發展,並且已有了完整的技術鏈。

未來靠什麼喫飯?不能完全靠原來這些,一定要探索新材料、新器件,這成爲上海技術物理研究所科研人員的共識。

“在這一領域‘中國科技’要從跟跑到並跑、領跑,實現顛覆,一定要有新的探測器,前沿領域研究是未來20年至50年的重中之重。”胡偉達說。

他介紹,上海技術物理研究所一開始比較注重工程研究,近年來慢慢地調整方向,不僅重視工程,還開展了國際最前沿的基礎研究佈局,其中新型低維材料就是方向之一。

胡偉達回憶,他2007年博士畢業留所、剛進上海技術物理研究所紅外物理國家重點實驗室時,他的研究主要是爲已有的工程項目服務,比如解決工程中探測器的一些機理問題;這六七年來,則大爲不同,不僅重視工程,他還開始涉足前人未至的國際前沿研究。

新材料、新器件給年輕科研人員提供了很好的機會,他們有了自己的舞臺,可以適當自由地去探索。目前中國青年科研人員快速成長,不僅在風雲衛星、探月工程等中國重要應用領域有所開拓,在國際紅外光電子領域也發出了自己的聲音。胡偉達說,中國本土培養的科技工作者,也進入了國際最前沿、國家重大工程的重要位置,一樣可以在國際舞臺上參與競爭。

整體上看,若干年前,剛着手研究紅外物理前沿領域時,胡偉達在國際舞臺上感覺中國和其他國家還有差距,別人進展很快。這些年,他說,中國也迎頭趕上,“我們有基礎、有積累,做了很多年,因此能快速趕上,達到國際前沿水平。”(完)

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