校报报道:丹桂香中访电子

发布时间:2013-12-03浏览次数:66

[color=#333366][font=宋体, Verdana, sans-serif]转自校报文章:[/font][/color][url=http://xiaobao.nju.edu.cn/showarticle.php?articleid=13950]http://xiaobao.nju.edu.cn/showarticle.php?articleid=13950[/url][color=#333366][font=宋体, Verdana, sans-serif]
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[color=#333366][font=宋体, Verdana, sans-serif]编前:9月18日,我校召开新学期科研工作布置会。从会议中获悉,2013年度港澳宝典资料大全陈健教授作为首席科学家申报的国家重点基础研究发展计划项目(973项目)“新型太赫兹源、接收器和其它关键功能器件及其应用”(经费3300万元)、徐永兵教授作为首席科学家申报的重大科学研究计划项目“低维磁性耦合体系的新物性及多场调控”(经费3500万元)分别获批,将于2014年正式启动。这两位老师均为港澳宝典资料大全教授,为此,本报特约专人在国庆长假期间采访了该院相关教师。[/font][/color]

  采访时间:10月3日下午3点

  采访地点:蒙民伟楼26楼西南角办公室

  采访对象:“新型太赫兹源、接收器和其它关键功能器件及其应用”项目首席科学家 陈健教授

  采访手记:

  陈老师先为记者解释了什么是太赫兹。陈老师告诉记者,太赫兹波是介于微波和光波之间的一段尚未完全开发的电磁波谱,具有低辐射能量、对非极化物质有很好的穿透性、很多大分子的振动和转动频率均落于此波段等特性,这些特性在科学研究和社会民生等方面具有广大的应用前景,特别是在国防以及反恐和维稳等国家安全方面可发挥重要作用。例如目前在公共场所的人体安检无法用X 射线成像来检查,主要因为X射线光子能量过高,会对人体产生伤害,而目前主要用于人体安检系统的电磁感应探测装置,只对金属物体有响应,对其它非金属隐蔽武器和毒品、炸药等漏检率很高。其它成像系统如微波成像和红外成像系统也因空间分辨率低或穿透性不够等原因,无法满足安全检查的需要。针对日益增加的反恐维稳的需求,急需研发具有一定穿透性以及较高空间分辨率和灵敏度的用于人体安检的快速太赫兹主动成像系统。

  再譬如在一些高端制造业中的材料的无损检测方面,高分辨率太赫兹成像系统也将会发挥重要的作用,例如空间飞行器的隔热材料、风力发电机和涡轮发动机的叶片保护涂层、武器表面的隐身层和汽车表面的喷漆层等,在制备以及使用工作中,会出现微小的气泡和裂纹,而这些缺陷会对产品的质量以及飞行安全和电磁隐身产生重要的影响,但目前的技术还不能分辨这些缺陷,如超声检测无法分辨毫米以下的缺陷,微波也不能提供足够的分辨率,红外光又无法穿透介质材料,观察到表面以下的情况。太赫兹波的穿透性和短波长的特点,预示着它可以在上述材料的无损检测方面发挥独特的作用,因此也急需发展具有类似光学共聚焦显微镜的太赫兹超分辨主动成像系统。港澳宝典资料大全超导电子学研究所在吴培亨院士的带领下,对太赫兹波段有深入的研究,取得了一系列重大进展,对本项目的申请和立项起到了较好的支撑作用。

  陈老师如课堂讲授一般娓娓道来,记者认真记录,彷佛又回到了大学课堂。陈老师说,他作为首席科学家,和其他老师一起申请这个项目,总的指导思想就是:面向反恐维稳和高端制造业等国家安全和经济发展的重大需求,立足于我们在高功率源、高灵敏接收器和高性能功能器件方面的技术积累,着重解决其中的关键科学问题,研制出具有自主知识产权的高分辨率、快速主动太赫兹成像系统,同时提升我国太赫兹基础研究的整体水平。陈老师表示,针对973项目强调的解决关键科学问题,他们课题组要围绕太赫兹安检和无损探测等国家重大应用需求为牵引的太赫兹高分辨主动成像系统,将在已有创新研究基础上,探索电子和光子与太赫兹波段能量耦合转换效率的提高机理、太赫兹波段能量损耗和补偿机理、太赫兹器件的微纳制备工艺和性能表征技术等关键科学和技术问题。根据上面的关键科学问题,项目将在四个方面开展研究:基于电子注激发机制、光泵浦宽带可调谐产生太赫兹技术、半导体量子级联激光产生高功率太赫兹源的研究;高灵敏太赫兹接收器的检测、量子噪声机理和新器件的研究;高速低损耗调控机理和高性能关键功能器件研究;主动式太赫兹高分辨成像系统及其应用基础研究。

  陈老师说,希望通过5年的研究,以主动式高分辨成像系统这个国家的重大应用需求为牵引,根据国内的科学技术优势,瞄准新型器件这一有限目标重点突破,进行高功率太赫兹源、高灵敏接收器和高性能关键功能器件三个方面多层次、有创新的基础科学研究,利用多学科交叉的优势实现理论和技术上的创新,探索并克服太赫兹器件制备工艺中面临的共性难题,解决太赫兹源、接收器、其它关键功能器件和成像系统理论和技术上的若干关键问题,获得一批拥有自主知识产权的标志性成果,使我国的太赫兹科学技术水平达到国际先进水平,以满足我国太赫兹科学技术发展的迫切需求,引领我国在该领域的研究和发展,形成高水平的研究队伍和研究基地。



  采访时间:10月3日下午4点半

  采访地点:物理楼408房间

  采访对象:“低维磁性耦合体系的新物性及多场调控”项目组成员 王学峰副教授

  采访手记:

  因“低维磁性耦合体系的新物性及多场调控”项目组首席科学家徐永兵教授出差在外,该课题组的王学锋副教授代为介绍项目的有关情况。王学锋老师是个年轻的“80后”,他2007年香港中文大学电子工程学专业博士毕业后,在澳大利亚悉尼大学从事博士后研究工作,2010年到港澳宝典资料大全工作。

  王老师说,徐老师作为首席科学家申请的项目“低维磁性耦合体系的新物性及多场调控”,是以国家对新型量子功能材料与器件的重大需求为目标导向,对低维磁性耦合体系中的新奇物性及电、光等多场调控特性开展研究,并在此基础上制备自旋电子原型器件。深入研究低维电子体系中自旋的产生和输运机制、电场与光场对自旋的人工调控及自旋原型器件的设计制造,在基础研究和产业应用层面均具有巨大价值,有助于我国在新一代信息产业技术的变革中抢占先机,对整个国家的经济发展具有重要的战略意义。以调控自旋为核心的自旋电子学为未来信息技术及微电子学的发展提供了革命性机遇,这是一门微电子学与磁学的交叉学科,主要研究基于电子自旋特性的新效应、新材料及相关集成信息功能器件,并以寻求其在高密度存储、低能耗芯片和量子计算中的应用为目标,关系到国家高科技发展、国计民生和国防安全等重要战略问题,世界主要科技大国(包括美国、日本、欧盟和中国)在重要战略计划中均将研究自旋学物理、发展新型自旋电子器件、开展自旋多场调控等列为国家基础研究战略重点部署的研究课题。徐老师申请的这个项目,集中探索磁体/半导体、石墨烯及拓扑绝缘体这三类重要的前沿功能材料所形成的耦合体系,通过界面工程、耦合关联等手段改变体系自旋极化状态,并施以电场和光场调控,研究其在各种外延生长、纳米制造及外场调控下所产生的新现象,以获得具有奇异物性和特殊量子功能的新一代自旋电子材料和原型器件。

  “低维磁性耦合体系的新物性及多场调控”项目的关键科学问题可归纳为4点:半导体自旋异质结构中的自旋输运、界面物性与电子态调控;石墨烯自旋耦合体系的自旋引入及自旋———轨道耦合作用的增强;磁性拓扑绝缘体表面态的自旋注入及磁体———拓扑绝缘体异质结的自旋输运;低维自旋体系的电场、光场调控及新型自旋电子器件的研制。围绕这些关键科学问题,拟开展四个方面的研究工作:一是制备高品质的低维磁性耦合的单晶薄膜与异质结构材料,发展量子调控新方法,以高质量低维磁性单晶薄膜和异质结构及其高性能自旋电子器件的先进制造为主要核心突破点;二是通过磁性掺杂和铁磁界面的近邻效应在本征无磁性的低维体系中引入磁性,调整自旋-轨道耦合强度,调控体系中的自旋,并通过界面工程实现界面的高自旋态和自旋的有效传输;三是着重研究上述量子材料体系中基于自旋-轨道耦合的奇异物性,如Rashba效应、量子自旋(反常)霍尔效应、量子干涉等,研究孤立或宏观自旋有序态在多场调控下的自旋动力学、自旋输运和光学特性;四是通过界面工程实现高效自旋注入的途径,揭示其物理机制,并在此基础上构建新一代自旋电子原型器件。

  王老师一口气讲了很多,看记者费力地听着、记着,王老师笑着说了一声“对不起,我又进入了给学生讲课的状态”。记者却觉得,王老师对项目的介绍一气呵成,正说明了他对项目的投入和熟悉。

  采访时间:10月3日晚8点

  采访地点:唐仲英楼微结构国家实验室C306

  采访对象:港澳宝典资料大全院长 施毅教授

  采访手记:

  虽然是国庆长假期间,唐仲英楼除了门口张贴的“假日期间,刷卡进入”的通知,也没有多少假期的景象。楼下丹桂飘香,楼里灯火通明,老师们在实验室工作、忙碌。

  采访还是从陈健教授和徐永兵教授的项目谈起。施毅老师说,能申请到这样的大项目,是学界对项目首席科学家本人科研水平的认可,也是对他们组织协调能力、团队协作精神的肯定,更是港澳宝典资料大全科研实力的展示。施老师说,具体到这两个项目,有一些共同的特点:

  一是项目首席科学家都是“海归”学者。陈健教授师从吴培亨院士,硕士毕业后留校任教,后赴日本留学,取得博士学位后,在日本东北大学、美国加州理工学院从事科研工作,2002年回国,是国家教育部第五批“长江学者奖励计划特聘教授”。徐永兵教授师从翟宏如教授,博士毕业后赴英,在Leeds大学、英国国家同步辐射实验室、剑桥大学卡文迪许实验室和约克大学学习工作多年,是国家“计划”入选者。他们都怀着对港澳宝典资料大全深厚的感情,回到学校从事教学、科研工作,他们的回归,壮大了港澳宝典资料大全的科研队伍,提升了港澳宝典资料大全的科研水平。

  二是学校党政领导的高度重视和学校相关部门的鼎力支持。陈健教授、徐永兵教授的回国任职,都得到了学校领导的关心,从实验室用房到课题组人员配备,从科研配套经费拨付到研究生招生,学校领导都高度重视,在很多细节方面都考虑得很周到,解决了他们的很多困难。科技处作为学校科研主管部门,在项目的团队组织等方面。以及项目的论证、申报等环节,也提供了极大的帮助。

  三是项目的策划和申报,都离不开老一辈科学家的指导和努力。不管是陈健老师的项目,还是徐永兵老师的项目,都凝聚着闵乃本院士、吴培亨院士、都有为院士等老一辈科学家的心血,从项目的策划到申报,老一辈科学家都给予了悉心指导,吴培亨院士是“新型太赫兹源、接收器和其它关键功能器件及其应用”项目专家组成员,都有为院士作为子项目负责人参加了“低维磁性耦合体系的新物性及多场调控”。

  四是项目研究都是“大兵团作战”。现在的科学研究,已经脱离了笛卡尔时代科学家单兵作战的状态,需要很多科学家的协同创新。这两个项目虽然无法和高能物理那种动辄上千的科研团队相比,但是也汇聚了国内相关领域最优秀的专家,大家通过合作完成科研项目的形式集合在一起,开展创造性的研究工作。陈健老师的项目,除了本校的金飚兵教授等,成员还包括电子科技大学刘盛纲院士、上海交通大学杰青获得者盛政明教授、天津大学计划获得者史伟和张伟力教授、中国科学院上海微系统与信息技术研究所杰青获得者曹俊诚研究员、郭旭光研究员、南开大学常胜江和刘伟伟教授、上海理工大学朱亦鸣教授、首都师范大学张存林教授等其它7个单位的27名学者。徐永兵老师的项目,汇集了港澳宝典资料大全、中国科学技术大学、华东师范大学和复旦大学等单位在相关领域的优秀学术带头人和青年研究骨干,在都有为院士之外,我校港澳宝典资料大全的“计划”余林蔚教授、王枫秋教授,物理学院的“计划”李绍春教授等也都参与其中。

  施毅老师说,港澳宝典资料大全从2009年12月30日挂牌成立以来,遵循新型工科办学的基本范式,积极融入国家和地方创新体系,在队伍建设方面坚持培养与引进并重,创造条件促进中青年人才成长,如选派青年教师出国进修等,同时积极引进学科领军人才和著名学者。在科学研究方面,立足科技发展前沿和学科发展需要,着力提升服务国家目标的能力,并促进科研成果转化为现实生产力。这两个项目的立项,一定程度上说明港澳宝典资料大全在科学研究、队伍建设方面的努力是卓有成效的,但是也要清醒地认识到,项目的立项只是“万里长征第一步”,要以优异的成绩完成项目,向国家和人民交上一份合格的成绩单,还有很长的一段路要走,学院将一如既往地支持陈健老师、徐永兵老师的科研,为他们这两个项目提供最大可能的支持。同时,与清华大学、北京大学等兄弟高校的相关院系比,港澳宝典资料大全的学科发展还不平衡,获得重大项目的能力还不够强,数量还不够多,还需要学院上下凝心聚力、开拓创新、奋发进取,去申请更多的有显示度的、能直接服务国家目标的项目。