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我和原位的故事(中科院物理所谷林研究員)
原位技術(shù)自1933第一臺(tái)電子顯微鏡的誕生之日起的第三年就開始被科學(xué)家們所應(yīng)用,但是受制于材料和加工工藝的限制長(zhǎng)期以來發(fā)展緩慢,,直至最近5年獲得了飛速發(fā)展,。當(dāng)電子顯微鏡本身精度已經(jīng)到達(dá)一定極限,原位通過過程觀測(cè)給所有研究帶來了新的可能,。
我國(guó)各學(xué)科的科學(xué)家實(shí)際上,,在原位技術(shù)的應(yīng)用上不落后于國(guó)際同行,讓我們來聽聽他們和原位的故事吧,。
谷林老師用幽默風(fēng)趣的語言生動(dòng)形象地介紹了原位的概念:
原位相當(dāng)于每個(gè)人生活中在各種應(yīng)激情況下反應(yīng),。比如說凝聚態(tài)物理里面講究的是晶格,、電荷,、軌道、自旋,,但是人文科學(xué)講究的是道德,、經(jīng)濟(jì)、政治和文化,,實(shí)際上這都是以晶格也就是結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),,人文科學(xué)以道德為基礎(chǔ),經(jīng)濟(jì)相當(dāng)于電荷,,政治相當(dāng)于軌道,,文化相當(dāng)于自旋。
谷林老師寥寥幾語深入淺出得將物理規(guī)律和社會(huì)哲學(xué)的趨同性聯(lián)系到一起,。
我最早開始做原位研究是從07年開始,,利用能量過濾掃描透射電子束觀測(cè)加熱中原子的運(yùn)動(dòng)。例如一層非晶硅和上面一層鋁,,經(jīng)過加熱,,觀測(cè)兩者結(jié)晶的活動(dòng)和變化,發(fā)覺結(jié)晶過程中兩者來了個(gè)乾坤大挪移,。其實(shí)力熱光磁電中加熱,、加光都是提供了一種能量。
討論到對(duì)原位未來的展望,,谷林老師還是回到我們?cè)趺磥碚J(rèn)識(shí)世界這個(gè)本質(zhì)問題上 ,。
這個(gè)世界分為晶格電荷軌道自旋,未來趨于做外場(chǎng)來調(diào)控,。首先從觀測(cè)的層面,,我們只是原子的運(yùn)動(dòng),,這還是僅僅基于晶格層面。從電荷層面,,可以看到電荷密度波,,將來電荷層面的觀測(cè)應(yīng)該不會(huì)是難事。接下來軌道層次,,我們需要看看能做什么事情,,從一個(gè)更加細(xì)致的角度去觀測(cè)價(jià)電子或者是電子分布的問題。另外就是自旋,。研究對(duì)象和手段的不同,。手段例如原位的力熱光磁電,可以相輔相成在同一個(gè)方向上調(diào)控,,手段可以創(chuàng)新,。前者在應(yīng)用上的面可以拓寬,例如量子科學(xué)分為關(guān)聯(lián)量子體系,、拓?fù)淞孔芋w系,、小量子體系、人工帶隙,、量子信息,,其中拓?fù)鋵?duì)人類發(fā)展非常重要。未來如何在量子拓?fù)漕I(lǐng)域做一些事情,,選幾個(gè)點(diǎn)去研究,,慢慢發(fā)展。
從原位電子顯微學(xué)表征而擴(kuò)展到社會(huì)科學(xué),,谷林老師又分享了自己的一些研究感想和思索:
科學(xué)家到底應(yīng)該關(guān)起門做學(xué)問,,還是敞開門和社會(huì)民眾溝通 研究方向?
作為科學(xué)家應(yīng)該如何面對(duì)期刊雜志對(duì)各科學(xué)的評(píng)價(jià),、社會(huì)對(duì) 科學(xué)家的態(tài)度看法,、政府的管理、同行的意見,?
他最后坦誠(chéng)追本溯源,,做研究首先要選擇做自己,不被外物干擾,。
到最后回想一生,,感覺到活值了就行。