论文部分内容阅读
从事科学研究最大的乐趣是什么？在这个常谈常新的问题里，青年科学家沈岩有他独特的解读方式。
在他的眼中，科学研究一定要有一个长远的核心目标，在努力达到这一核心目标的过程中，科学家势必会发现很多有意思的物理现象，身处其中，开拓创新，对于他们来说便是最大的乐趣。他幽默地说：“研究人员就像一只老母鸡，在去往自己目的地的过程中，可以在沿途中观看到很多风景，每产生一个的科研成果、发现一个新的科研物理现象，就等于下了一个蛋，以此积少成多，获得累累科研硕果。”
“科研的每一步都要掷地有声。”沈岩说。在如今日渐浮躁的科研环境中，摒除一切浮躁及功利心，踏踏实实、一步一个脚印扎根自己所从事的研究领域，为领域的发展做出贡献，便是他一直在坚守的科研信念。在微纳结构电子光子与器件研究领域中前行多年，他正是凭着自己扎实的科研基础以及永不动摇的科研信念，在过渡金属及其氧化物的材料制备与晶体结构调控，序结构材料设计、制备与光电效应，微纳结构光电特性原位表征技术等方面的研究中步步前行，取得了一系列亮眼的成绩。
无心插“柳”，“柳”成荫
物理世界变幻莫测，从一开始就令沈岩神往。高考时，他以优异的成績考入中山大学材料物理专业，开始在他梦寐以求的物理海洋中求索、徜徉。最初，沈岩的梦想是希望将来能在学生管理以及学生工作方面有所发展，但在机缘巧合之下，他的人生方向逐渐开始转变，慢慢步入了研究领域。
大学二年级，沈岩在参加竞选学生干部的演讲时，遇到了他如今所在团队的领导人邓少芝教授。当时，邓少芝正是演讲比赛的评委，初见沈岩，她对其严谨的思维、出色的口才留下了深刻的印象，并建议沈岩大三的时候可以来她所在的实验室体验一下。大三时期，沈岩抱着试试看的想法走进了实验室，原本从未想过步入科研领域的他，在进入实验室之后，慢慢被实验室的氛围以及导师的人格魅力所深深吸引，因此下定决心向着学术方面发展。本科毕业后，沈岩选择了继续留校深造，师从中国科学院院士许宁生，开展了全新的科研探索。作为沈岩的科研领路人，许宁生渊博的科学知识、严谨的治学态度、低调的行事风格、深邃的科研见解以及大家学术风范令他印象尤为深刻，在许宁生的引领下，沈岩开展了全新的科研探索之旅，并顺利获得了材料物理与化学专业博士学位。
孜孜不倦，开展科研探索
目前，沈岩的主要研究方向集中在真空自由电子、光子及其光电器件的相关领域，而这一领域面临的主要瓶颈就是：如何在保持低能耗的同时又能产生高功率的真空电子器件。现如今，科学家在这一领域的研究中普遍采用的是场致电子发射，使用的是纳米冷阴极材料，但矛盾的是，这种材料通常产生不了高功率，如果将其输出的功率向上提，材料性能很容易失效。
如何解决这一问题呢7根据多年的研究经验，沈岩有属于自己的独特见解。他认为，解决这一问题应从两方面着手：首先从材料的角度来说，发展性能更高、可靠性更好的新材料来替代旧材料：其次就是从现有的电场驱动的前提下，探讨新的激励模式，比如光等。
带着对这一问题的思考，沈岩成功申请了国家自然科学基金青年项目“钼及其氧化物微纳结构单晶体的制备方法与物理特性研究”。在这一项目中，他将从材料角度出发，把发展一种新型的高熔点金属微纳结构作为目标，将目光聚焦在了钼的各种微纳结构单晶体的制备、表征及生长机制研究中，试图从探索这一金属元素的物理特性为过渡金属材料在真空微纳电子、光子器件中的应用而贡献力量。
生活中，过渡金属并不常见，因为大多数过渡金属都以氧化物或硫化物的形式存在于地壳中，只有金、银等几种单质可以稳定存在。钼位于第五周期，属于典型的第二过渡系金属。它具有高熔点、高热导、高电导的特点，同时还表现出良好的化学和热稳定性。钼有两种最稳定、最常见的氧化物，其中，二氧化钼是一种金属氧化物，具有良好的电导性;三氧化钼是一种宽带隙半导体，具有良好的光致和电致变色特性。以上这些物理特性使钼及其氧化物的微纳结构可能被用作场发射、超级电容器、发光器件、表面等离激元共振、锂电池、传感器等微纳光、电子特性研究领域的核心材料。
为了满足微纳光、电子材料研究和器件应用的需求，现阶段的发展需要制备得到尺寸在0.1μm～l00μm的钼及其氧化物微纳结构单晶体，并使材料获得高熔点、高电导、高热导、强可加工性和突出的化学、热稳定性。目前相关研究的瓶颈在于：缺乏一种可以获得高品质、高性能微纳结构单晶体的可控制备技术，以及缺乏对材料外观形貌、结晶质量、生长取向以及体积尺寸的有效调控手段。而想要实现这一目标，就对实验设备提出了更高的要求。
最初来到实验室时，沈岩就接触到了整个实验室最古老的设备——一台20世纪60年代的光学镀膜仪。当时，实验室鼓励科研人员对这一设备进行改造，从那时开始，沈岩及其科研伙伴们就逐渐养成了根据实验目的对实验设备创新改造的能力，最终成功设计并制造了一台适用于单晶钼微纳结构生长的高真空热蒸发系统。此外，还发展了如光电共驱动电子发射的原位表征装置等多个研究平台。利用自己设计的设备，沈岩已在国际上首次制备出了毫米级的单晶钼结构，这对真空微纳光子电子器件的发展有着特殊的意义。所报道的高质量新型微纳结构，被国内外多个研究组多次作为代表性材料正面引用。
在自身不断地努力下，沈岩取得了丰硕的研究成果，在各类SCI期刊上发表论文数十篇，包括以第一作者发表的中国科学院JCR-SCI大类一区的TOP期刊数篇。相关成果丰富了该领域对高熔点金属纳米结构及光电特性的认知，获国内外同行普遍认可，曾获邀国内核心会议做邀请报告，国际会议多次做口头报告，并获国际会议论文最佳张贴海报奖。此外，其作为项目负责人主持项目若干项，作为学术骨干参与项目多项，含国家级重点项目4项，总立项金额超过3000万元。
团队共行，创新开拓不息
作为一名青年研究者.除了自身要具备对于科学研究发自内心的热爱以及科研创新的能力外，团队的引领与支撑也起着至关重要的作用。这一点，沈岩体味尤深。在他的眼中，“对待科学研究时刻保有极大的热忱，从事研究工作低调、务实、认真、严谨”是科研团队多年来所承袭下来的传统，而团队成员对于科研的坚持与笃定也给予了他潜移默化的影响并赋予了他不断科研开拓的决心与动力。
对于今后的研究之路，沈岩也有属于自己的规划。在国家自然科学基金青年项目支撑下，他希望能够真正制备出高质量的单晶钼微纳结构，在这一基础之上，获得大尺寸、高品质、高性能的钼及其氧化物微纳结构的单晶体，为微纳光电子学领域的发展提供材料与制备技术储备。除此之外，他还将探索在光电耦合作用下的真空电子发射的物理模型和物理规律，在自己所在的领域中取得更多突破。
科研无涯，人不能穷尽所有问题，但可以在不懈求索中找到人生的乐趣，实现生命的价值。科研路漫漫，今后的挑战还有更多，作为一名热忱、包容、务实的科研工作者，沈岩早已迫不及待深入这茫茫科研之海。
在他的眼中，科学研究一定要有一个长远的核心目标，在努力达到这一核心目标的过程中，科学家势必会发现很多有意思的物理现象，身处其中，开拓创新，对于他们来说便是最大的乐趣。他幽默地说：“研究人员就像一只老母鸡，在去往自己目的地的过程中，可以在沿途中观看到很多风景，每产生一个的科研成果、发现一个新的科研物理现象，就等于下了一个蛋，以此积少成多，获得累累科研硕果。”
“科研的每一步都要掷地有声。”沈岩说。在如今日渐浮躁的科研环境中，摒除一切浮躁及功利心，踏踏实实、一步一个脚印扎根自己所从事的研究领域，为领域的发展做出贡献，便是他一直在坚守的科研信念。在微纳结构电子光子与器件研究领域中前行多年，他正是凭着自己扎实的科研基础以及永不动摇的科研信念，在过渡金属及其氧化物的材料制备与晶体结构调控，序结构材料设计、制备与光电效应，微纳结构光电特性原位表征技术等方面的研究中步步前行，取得了一系列亮眼的成绩。
无心插“柳”，“柳”成荫
物理世界变幻莫测，从一开始就令沈岩神往。高考时，他以优异的成績考入中山大学材料物理专业，开始在他梦寐以求的物理海洋中求索、徜徉。最初，沈岩的梦想是希望将来能在学生管理以及学生工作方面有所发展，但在机缘巧合之下，他的人生方向逐渐开始转变，慢慢步入了研究领域。
大学二年级，沈岩在参加竞选学生干部的演讲时，遇到了他如今所在团队的领导人邓少芝教授。当时，邓少芝正是演讲比赛的评委，初见沈岩，她对其严谨的思维、出色的口才留下了深刻的印象，并建议沈岩大三的时候可以来她所在的实验室体验一下。大三时期，沈岩抱着试试看的想法走进了实验室，原本从未想过步入科研领域的他，在进入实验室之后，慢慢被实验室的氛围以及导师的人格魅力所深深吸引，因此下定决心向着学术方面发展。本科毕业后，沈岩选择了继续留校深造，师从中国科学院院士许宁生，开展了全新的科研探索。作为沈岩的科研领路人，许宁生渊博的科学知识、严谨的治学态度、低调的行事风格、深邃的科研见解以及大家学术风范令他印象尤为深刻，在许宁生的引领下，沈岩开展了全新的科研探索之旅，并顺利获得了材料物理与化学专业博士学位。
孜孜不倦，开展科研探索
目前，沈岩的主要研究方向集中在真空自由电子、光子及其光电器件的相关领域，而这一领域面临的主要瓶颈就是：如何在保持低能耗的同时又能产生高功率的真空电子器件。现如今，科学家在这一领域的研究中普遍采用的是场致电子发射，使用的是纳米冷阴极材料，但矛盾的是，这种材料通常产生不了高功率，如果将其输出的功率向上提，材料性能很容易失效。
如何解决这一问题呢7根据多年的研究经验，沈岩有属于自己的独特见解。他认为，解决这一问题应从两方面着手：首先从材料的角度来说，发展性能更高、可靠性更好的新材料来替代旧材料：其次就是从现有的电场驱动的前提下，探讨新的激励模式，比如光等。
带着对这一问题的思考，沈岩成功申请了国家自然科学基金青年项目“钼及其氧化物微纳结构单晶体的制备方法与物理特性研究”。在这一项目中，他将从材料角度出发，把发展一种新型的高熔点金属微纳结构作为目标，将目光聚焦在了钼的各种微纳结构单晶体的制备、表征及生长机制研究中，试图从探索这一金属元素的物理特性为过渡金属材料在真空微纳电子、光子器件中的应用而贡献力量。
生活中，过渡金属并不常见，因为大多数过渡金属都以氧化物或硫化物的形式存在于地壳中，只有金、银等几种单质可以稳定存在。钼位于第五周期，属于典型的第二过渡系金属。它具有高熔点、高热导、高电导的特点，同时还表现出良好的化学和热稳定性。钼有两种最稳定、最常见的氧化物，其中，二氧化钼是一种金属氧化物，具有良好的电导性;三氧化钼是一种宽带隙半导体，具有良好的光致和电致变色特性。以上这些物理特性使钼及其氧化物的微纳结构可能被用作场发射、超级电容器、发光器件、表面等离激元共振、锂电池、传感器等微纳光、电子特性研究领域的核心材料。
为了满足微纳光、电子材料研究和器件应用的需求，现阶段的发展需要制备得到尺寸在0.1μm～l00μm的钼及其氧化物微纳结构单晶体，并使材料获得高熔点、高电导、高热导、强可加工性和突出的化学、热稳定性。目前相关研究的瓶颈在于：缺乏一种可以获得高品质、高性能微纳结构单晶体的可控制备技术，以及缺乏对材料外观形貌、结晶质量、生长取向以及体积尺寸的有效调控手段。而想要实现这一目标，就对实验设备提出了更高的要求。
最初来到实验室时，沈岩就接触到了整个实验室最古老的设备——一台20世纪60年代的光学镀膜仪。当时，实验室鼓励科研人员对这一设备进行改造，从那时开始，沈岩及其科研伙伴们就逐渐养成了根据实验目的对实验设备创新改造的能力，最终成功设计并制造了一台适用于单晶钼微纳结构生长的高真空热蒸发系统。此外，还发展了如光电共驱动电子发射的原位表征装置等多个研究平台。利用自己设计的设备，沈岩已在国际上首次制备出了毫米级的单晶钼结构，这对真空微纳光子电子器件的发展有着特殊的意义。所报道的高质量新型微纳结构，被国内外多个研究组多次作为代表性材料正面引用。
在自身不断地努力下，沈岩取得了丰硕的研究成果，在各类SCI期刊上发表论文数十篇，包括以第一作者发表的中国科学院JCR-SCI大类一区的TOP期刊数篇。相关成果丰富了该领域对高熔点金属纳米结构及光电特性的认知，获国内外同行普遍认可，曾获邀国内核心会议做邀请报告，国际会议多次做口头报告，并获国际会议论文最佳张贴海报奖。此外，其作为项目负责人主持项目若干项，作为学术骨干参与项目多项，含国家级重点项目4项，总立项金额超过3000万元。
团队共行，创新开拓不息
作为一名青年研究者.除了自身要具备对于科学研究发自内心的热爱以及科研创新的能力外，团队的引领与支撑也起着至关重要的作用。这一点，沈岩体味尤深。在他的眼中，“对待科学研究时刻保有极大的热忱，从事研究工作低调、务实、认真、严谨”是科研团队多年来所承袭下来的传统，而团队成员对于科研的坚持与笃定也给予了他潜移默化的影响并赋予了他不断科研开拓的决心与动力。
对于今后的研究之路，沈岩也有属于自己的规划。在国家自然科学基金青年项目支撑下，他希望能够真正制备出高质量的单晶钼微纳结构，在这一基础之上，获得大尺寸、高品质、高性能的钼及其氧化物微纳结构的单晶体，为微纳光电子学领域的发展提供材料与制备技术储备。除此之外，他还将探索在光电耦合作用下的真空电子发射的物理模型和物理规律，在自己所在的领域中取得更多突破。
科研无涯，人不能穷尽所有问题，但可以在不懈求索中找到人生的乐趣，实现生命的价值。科研路漫漫，今后的挑战还有更多，作为一名热忱、包容、务实的科研工作者，沈岩早已迫不及待深入这茫茫科研之海。