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    【新疆日報】潛心研發“中國牌”晶體——記中國科學院新疆理化所光電功能晶體材料創新團隊

    發布時間:2024-05-07

    出版日期:2024-05-08???A02版●要聞???新疆日報) 

    4月29日,走進中國科學院新疆理化技術研究所(以下簡稱“新疆理化所”)晶體生長實驗室,一股熱浪撲面而來。

      目之所及,8個晶體生長爐正在孕育新的單晶。張方方拿著手電筒,仔細觀察其中一個晶體生長爐內晶體生長發育情況,額頭上滲出了豆大的汗珠。

      儀器顯示,此時晶體生長爐腔內溫度高達700℃。爐內的籽晶桿上,一顆晶瑩剔透的晶體正安靜地生長。

      “籽晶就像是一粒種子,經過嚴格的溫度等條件控制,生長為高質量的大塊晶體,這是我們最想要的結果?!睆埛椒秸f。

      張方方是新疆理化所光電功能晶體材料創新團隊副主任。2010年大連理工大學博士畢業后,她奔著喜愛的晶體材料研究事業加入了這個團隊。

    張方方在觀察晶體生長爐內晶體生長發育情況。石榴云/新疆日報記者 謝慧變攝

      歷經14年,光電功能晶體材料創新團隊從最初的3個人,發展到目前的143個人,35歲以下科研人員占86%,平均年齡29歲。該團隊長期致力于激光技術用光電功能晶體“0—1”原始創新及應用研究,不久前榮獲第28屆“中國青年五四獎章集體”稱號。

      “晶體可以看作是激光設備的發動機,決定了激光輸出的波段、能量和效率等。因此,誰掌握了性能優異的晶體材料,誰就掌握了激光的關鍵核心技術?!毙陆砘L潘世烈說。

      20世紀90年代,中國科學院陳創天院士,也是潘世烈的博士后導師,發明了KBBF深紫外非線性光學晶體,使中國成為世界上唯一掌握深紫外全固態激光技術的國家。

      潘世烈說,深紫外激光具有波長短、光子能量高等特點,在激光精密加工、半導體檢測以及前沿科學等領域具有重大應用價值。因此,研發新型深紫外非線性光學晶體,對于鞏固我國在深紫外全固態激光領域的國際領先地位、滿足國家的重大需求至關重要。

      懷揣著產業報國的初心,潘世烈來到新疆,創建了光電功能晶體材料創新團隊,潛心研發“中國牌”晶體。

      該團隊自2007年成立以來,聚焦新型多波段光電功能晶體材料研發,建成了集計算模擬—結構設計—合成制備—晶體生長—性能測試—應用評估為一體的光電功能晶體材料原始創新研發平臺。

      2023年7月,該團隊成功創制出一種新型非線性光學晶體——全波段相位匹配晶體(GFB)。

      張方方介紹,GFB是目前世界上首例實現了全波段雙折射相位匹配的紫外/深紫外倍頻晶體材料,可以在水溶液中生長,原料相對便宜。待生長工藝穩定后,可以較快實現批量化生產,用于半導體晶圓檢測、大科學裝置等領域。

    張方方(右)和團隊科研人員交流。石榴云/新疆日報記者 謝慧變攝

      “團隊充分發揮每個人研究專長??梢哉f,這是大家合力攻關的結果?!迸耸懒艺f。

      新疆理化所研究員張敏于2012年加入該團隊,主要從事晶體材料的開發?!拔覀兊难芯亢芏喽际菑?到1的探索,有種‘摸著石頭過河’的感覺,但因為方向是對的,所以成果是喜人的?!睆埫粽f。

      截至目前,該團隊共設計合成了500余種新化合物,并在傳統硼酸鹽體系基礎上提出“氟化思想”開展新晶體設計,進而發明了一系列性能優異的新型氟化硼酸鹽深紫外非線性光學晶體。

      27歲的吳雅博,兩年前從山東大學博士畢業后,來到新疆理化所,目前是團隊里最年輕的科研骨干。在她眼里,團隊就像是溫暖的大家庭,“大家經常一起交流,相互啟發碰撞,產生新想法后又不斷嘗試,直至攻克難題?!?/p>

      人才是科技創新的主要驅動力。近年來,該團隊努力打造人才聚集高地,引進和培養了一批優秀的青年科技人才,包括國家杰出青年科學基金獲得者1名,國家優秀青年科學基金獲得者4名,碩博研究生112名。

      同時,該團隊還先后榮獲省部級科技一等獎6項,榮獲中國科學院“科苑名匠”(集體)等稱號,相關成果入選2017和2023中國光學十大進展。

      “把高層次人才凝聚起來,才能取得更多原創性、引領性成果,加快搶占我國在該領域的制高點,從而研發出更多‘中國牌’晶體?!迸耸懒艺f,他將繼續深入各大高校,為團隊吸引更多優秀人才,為建設科技強國貢獻力量。

    原文鏈接

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