做新型光电材料发展的“引领者”

2019-10-11 00:06| 发布者: root| 查看: 74| 评论: 0

在第十二批国家“千人计划”青年人才名单中,有一位学者格外引人注目。作为一名出生于1985年的青年科学家,他在计算材料科学领域中取得了多项突破性研究成果,在国际科学综合刊物和物理、化学、材料领域的顶级期刊发表论文20多篇,担任物理、化学、材料领域20多个高水平杂志的常任期刊审稿人,取得了青年科学家中非常罕见的成就。他,就是重庆大学光电工程学院研究员周苗。

  以跨学科视野投身前沿学科研究

  当前,在我国的高科技产业支柱之一——电子及通信设备制造业发展中,传统的半导体工艺和技术在器件尺寸、性能等方面已日趋极限。因此,新型光电材料与器件的研发,已成为推动我国光电技术产业发展的重要机遇。

  新型光电材料和器件的研发的重要依托是计算机材料学。计算材料学是材料科学与计算机科学的交叉学科,它是对材料的组成、结构、性能、服役性能等计算机模拟与设计,是“在计算机上做实验”。谈及选择这一专业的原因,周苗说:“计算材料科学是材料研究领域连接理论研究与实验研究的桥梁,不仅为理论研究提供了新途径,而且使实验研究进入到一个新的阶段,是一门融合物理、化学、材料、光电、微电子等多个学科优势的新兴学科,具有巨大的发展潜力。通过计算,可以对具体材料的实验或应用作前瞻性分析,过滤掉成功几率较小的设计,降低原材料及能源消耗,避免不必要的经费支出,能够有效提高项目运作的可靠性及社会经济效率。”

  要驾驭这一综合性学科,必须具备跨学科的宽阔视野和多领域的专业基础。从2004年起至2015年的十余年时间内,周苗先后在重庆大学应用物理系、新加坡国立大学物理学、美国犹他大学材料科学与工程系完成了从学士到博士后的研究,为他日后在研究领域取得突破打下了坚实的基础。

   迎难而上,展现青年学者风采

  通往成功的路上不仅有鲜花和掌声,同时还布满荆棘。周苗的科研之路也不例外。由于计算材料学是一个极具前沿性的学科,通过研究,能够设计出新材料或者预测出材料的新性能。但许多时候,依靠现有的实验或理论数据往往无法验证和解释周苗的研究结果。

  重重困难未能阻挡周苗前进的脚步,面对无法解释的预测结果,周苗坚信,只要付出足够的努力,一定能够找到解决办法。每当遇到问题,他就到图书馆阅读大量的专业文献,经常一待就是一个通宵;他无数次向专家请教问题,讨论实验方法,一次次的思想碰撞迸发出许多真理的火花。正是他探索不息的执着精神、甘坐冷板凳的研究热情让一个又一个难题迎刃而解。如:周苗首次发现在1/3卤化的硅(111)表面沉积重金属元素,能实现超大能隙的二维拓扑绝缘体,是至今找到能隙最大的拓扑绝缘体材料,对未来的自旋电子学、超快存储等具有突破性意义。此项研究成果发表于美国科学院院刊,并被世界顶级的科学研究新闻资讯网站Phys.Org评为2014年美国物理学最重要的发现之一。另外,他首次发现将过渡金属元素(如钨)排列成六角晶格能形成一类崭新的二维材料sd2石墨烯。sd2石墨烯能与传统半导体结合,对新材料的理性设计、研发和实际应用都有重要的指导意义,一经发现立刻在物理、化学、材料领域引起轰动。2014—2015年间,周苗多次受美国犹他大学、孟菲斯大学、英国兰卡斯特大学、意大利萨莱诺大学、中国科学院上海微系统所等单位邀请作专题学术报告。

  拳拳之心,志在科技报国

  2015年6月,借国家“千人计划”的东风,周苗捧着一项项沉甸甸的研究成果回到祖国,回到母校重庆大学光电工程学院工作。“虽然在海外学习工作了多年,但是祖国培养了我,这份感情是永远割舍不断的,我希望为祖国的建设发展贡献力量。”

  谈及未来科研规划,周苗说:“科研的最终目的是要促进高新技术产业的发展,只有进入实际应用,才能发挥科研的价值。”回国后,他已经利用云计算技术、软件编程技术、计算机服务器管理经验搭建起一个大规模计算研究平台。未来几年,他将带领团队在专业研究领域寻求突破,力争为我国、特别是西部地区新型光电材料、器件及电子信息产业的发展作出新的贡献。(郭毅)

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