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青年科学家胡伟达:聚焦新材料 开拓红外物理前沿阵地

2018年12月02日 10:21 来源:中国新闻网 参与互动 
青年科学家胡伟达:聚焦新材料开拓红外物理前沿阵地
    胡伟达在实验室。 郑莹莹 摄

  中新网上海12月2日电 题:青年科学家胡伟达:聚焦新材料 开拓红外物理前沿阵地

  作者 郑莹莹

  胡伟达年近40岁,是中国科学院上海技术物理研究所的一名研究员,他在中国红外光电子物理的前沿阵地已开拓十余载。

  “一辈子我要做这一件事,从这么多材料中,发现一个高性能的,为国家重大工程所用。”他说。

  胡伟达现在工作于中国科学院上海技术物理研究所的红外物理国家重点实验室,他带领的课题组有2名助理研究员和12名学生,主要进行新型低维材料的前沿探索。

  何谓新型低维材料?胡伟达解释说,以前的薄膜材料是三维的,太厚且不易调控;到了两维(像一张纸)、一维(如头发丝),甚至零维(似芝麻大的点)材料以后,就会出现新奇的物理现象,比如电子(带负电)和空穴(带正电)在材料中的运动速度不一样,容易受到调控,可以用电场、光场、磁场、温度场进行调控,以提高材料性能,提升器件探测能力,设计出很多新型的红外探测器。

  如果进展顺利,未来的红外探测器有望比现有的传统探测器“看得更清、看得更远”。胡伟达介绍,目前相关前沿研究还处于实验阶段,未来10到20年有望实现工程化。

  整体上看,红外物理这一领域非常重要,红外光电子一方面用于国家重大需求,比如说探月、深空探测、天文观测;另外也用于民用的一些气象遥感、城市安防、无人驾驶三维成像领域。

胡伟达在实验室。 郑莹莹 摄
胡伟达在实验室。 郑莹莹 摄

  胡伟达说,这个技术在国际上相对比较封锁,中国的红外光电子发展过程比较艰苦,很多东西靠自己摸索;从开始材料元素的提纯,到把材料做成化合物,在这过程中,中国科研人员做了大量的前期理论、实验工作。

  改革开放40年来,中国在这方面投入非常大,整个领域发展也相当快。以中国科学院上海技术物理研究所为例,从1958年成立以来,该所就一直重视红外光电子领域的发展,并且已有了完整的技术链。

  未来靠什么吃饭?不能完全靠原来这些,一定要探索新材料、新器件,这成为上海技术物理研究所科研人员的共识。

  “在这一领域‘中国科技’要从跟跑到并跑、领跑,实现颠覆,一定要有新的探测器,前沿领域研究是未来20年至50年的重中之重。”胡伟达说。

  他介绍,上海技术物理研究所一开始比较注重工程研究,近年来慢慢地调整方向,不仅重视工程,还开展了国际最前沿的基础研究布局,其中新型低维材料就是方向之一。

  胡伟达回忆,他2007年博士毕业留所、刚进上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室时,他的研究主要是为已有的工程项目服务,比如解决工程中探测器的一些机理问题;这六七年来,则大为不同,不仅重视工程,他还开始涉足前人未至的国际前沿研究。

  新材料、新器件给年轻科研人员提供了很好的机会,他们有了自己的舞台,可以适当自由地去探索。目前中国青年科研人员快速成长,不仅在风云卫星、探月工程等中国重要应用领域有所开拓,在国际红外光电子领域也发出了自己的声音。胡伟达说,中国本土培养的科技工作者,也进入了国际最前沿、国家重大工程的重要位置,一样可以在国际舞台上参与竞争。

  整体上看,若干年前,刚着手研究红外物理前沿领域时,胡伟达在国际舞台上感觉中国和其他国家还有差距,别人进展很快。这些年,他说,中国也迎头赶上,“我们有基础、有积累,做了很多年,因此能快速赶上,达到国际前沿水平。”(完)

【编辑:郭泽华】

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