他是開朗活潑的,采訪過程數(shù)次爽朗大笑,他自嘲“現(xiàn)在都笑得少了,以前別人說在三樓就能聽見我在一樓大笑”。他又是嚴肅謹慎的,提到他的研究領(lǐng)域功能晶體。他表示“能夠解決國家的重大需求,那是我的光榮與使命”。
正如他所說的,晶體其實并不神秘,晶體也很普通,晶體也有很多棱面。那么本文也通過幾個棱面來帶你走近這位“其實并不神秘”的山東大學(xué)晶體材料研究所所長、晶體材料國家重點實驗室主任陶緒堂。
棱面1——他和他的堅守
1979年以縣里第一名的成績考大學(xué)時,原想考南京炮兵學(xué)院,因為從小就有個當(dāng)兵夢,但是最后機緣巧合被山大錄取,進入到了山大的化學(xué)系。1983年,他考取了蔣民華先生的碩士研究生,從此進入了晶體研究的世界。那時候能夠考取碩士研究生的還屬鳳毛麟角,彼時他就堅定了自己的科研夢想,這條路雖然并不平坦,而且需要日復(fù)一日的耐心、不怕困難的勇氣和敢于拼搏的智慧,他還是推開了山東大學(xué)晶體材料研究所的大門,并從此在這里默默耕耘,為了國家的科研需要而不懈努力。
“山東大學(xué)晶體材料研究所有著優(yōu)秀的科研傳統(tǒng)。蔣民華先生在1958年就開始進行晶體材料研究,文革期間,他白天挨批斗,晚上仍然堅持不懈地搞科學(xué)探索。正是這種鍥而不舍的精神讓山東大學(xué)的晶體研究在改革開放后贏來了發(fā)展的春天?!?/p>
1986年,研究生畢業(yè)后,他留在了山東大學(xué)晶體材料研究所工作。在蔣民華先生的指導(dǎo)下,他參與開辟從有機一金屬配合物中探索非線性光學(xué)晶體的新領(lǐng)域,首次生長了一水二氯氨基硫脲合鎘非線性光學(xué)晶體。合成并生長了非線性光學(xué)效應(yīng)大、紫外截止波長短的雙硫氰酸鹽系列晶體,首次在有機晶體MHBA中獲得了半導(dǎo)體激光直接倍頻紫光輸出。相關(guān)工作在國際期刊上發(fā)表后,引起國際同行的關(guān)注。1989年12月,第一屆國際有機晶體生長會議在日本東京舉行。作為出席這次會議唯一的中國代表,27歲的陶緒堂在大會上作報告,得到與會者高度評價。
“那時候山東大學(xué)晶體材料研究所在有機一無機復(fù)合非線性光學(xué)晶體研究領(lǐng)域已經(jīng)走在了前列,發(fā)表了許多論文。所以大會就邀請我們?nèi)⒓?。所里就派我去。他們以為我是教授,后來發(fā)現(xiàn)我只是一介講師,但是科研成果竟然那么棒,紛紛對我豎大拇指?!碧岬疆?dāng)時在國際會議上的精彩表現(xiàn),他開心一笑,“那時候從心中涌現(xiàn)出一種為國爭光的榮譽感,這也更加堅定了我在晶體研究領(lǐng)域的探索?!?/p>
1991年,陶緒堂到日本東京農(nóng)工大學(xué)攻讀博士學(xué)位。畢業(yè)后,留在了日本,與導(dǎo)師宮田教授一起從事科學(xué)研究。“宮田教授一直對我很好,因為我的學(xué)術(shù)能力和人品。他經(jīng)常以我為例,敲打日本學(xué)生。但是我一直想要回國,更何況蔣民華院士說山大晶體材料研究所需要我回來。終于在2002年回到了闊別多年的祖國?!?/p>
為了蔣民華院士,他展示了他的堅守?!笆Y民華是我的恩師,他要我回來我肯定要回來?!?/p>
回國后短短幾年,他主持多項國家自然科學(xué)基金資助項目、973課題子項目、軍工項目、教育部創(chuàng)新團隊等課題,并很快在硫銦鋰系列紅外材料、全新的含碲鎢/鉬酸鹽非線性光學(xué)晶體、單晶光纖及大尺寸摻釹GGG晶體方面取得了重要進展。
棱面2——他和他的驕傲
每個科研工作者都不是單打獨斗,都是一個團隊在共同努力。對于陶緒堂來說,從2004年他被任命為山東大學(xué)晶體材料研究所所長、山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室主任后,身上的擔(dān)子更重了?!皥F隊的成功是大家共同的努力結(jié)果,每個在這個團隊的人都會為之驕傲和自豪?!?/p>
2017年,李克強總理考察山東大學(xué)晶體材料國家重點實驗室,得知這個實驗室成功生長出全球最大KDP晶體,應(yīng)用于超級激光器項目“神光工程”時,總理說:“你們這個實驗室不僅是山大的寶貝,也是國家的寶貝?!?/p>
大尺寸優(yōu)質(zhì)KDP晶體是“神光工程”的關(guān)鍵部件,國外長期對中國禁運。小尺寸的KDP晶體很容易生長出,但是大尺寸、高質(zhì)量的KDP晶體就不容易生長了,長到一定尺寸后很容易開裂。為了滿足“神光工程”對大尺寸、高抗損傷非線性光學(xué)晶體的需求,晶體所團隊經(jīng)過幾代人的努力,通過不斷優(yōu)化晶體生長技術(shù),在國際上首次成功突破并掌握了高質(zhì)量、超大口徑KDP晶體的批量穩(wěn)定生長核心技術(shù),承擔(dān)了這一項目中2/3以上的供貨任務(wù)。
“這一成果的取得得益于大家的共同努力,也是我們研究所多年踏實拼搏、勇于鉆研的結(jié)果?!睋?dān)任所長后,他就鼓勵大家為國家的經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù),圍繞國家重大工程開展研究。
高功率微波器件需要半絕緣的4H-SiC晶體,具有明確的軍事用途,美國對中國實施禁運。山東大學(xué)晶體材料研究所自1999年就開始SiC晶體的研究,徐現(xiàn)剛教授帶領(lǐng)的團隊,目前已經(jīng)成功掌握了純晶型、低應(yīng)力、低微管缺陷密度的半絕緣SiC單晶生長和襯底加工技術(shù),打破了國外壟斷,為我國發(fā)展新一代國防高端雷達提供了關(guān)鍵材料,從而帶動了我國核心電子元器件研發(fā)與創(chuàng)新能力的大幅提升,滿足了國家重大的國防戰(zhàn)略需求。
山東大學(xué)晶體材料研究所還有一項研究走在國際前列,那就是隔絕熱材料氧化鋯纖維的研制生產(chǎn)。許東教授帶領(lǐng)的團隊,解決了超長連續(xù)氧化鋯纖維和亞微米纖維的關(guān)鍵制備和產(chǎn)業(yè)化技術(shù),應(yīng)用于超高溫領(lǐng)域和極低溫領(lǐng)域,為國防建設(shè)提供了關(guān)鍵材料,目前已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。
棱面3——他和他的情懷
“當(dāng)時任命我為山東大學(xué)晶體材料研究所所長時,我就說,我們研究所既要把老一輩科研工作者的研究項目傳承下去,更要開拓創(chuàng)新?!碧站w堂表示,“山東大學(xué)晶體材料研究所幾十年的研究大多集中在磷酸鹽和硼酸鹽兩大類,目前在這兩個領(lǐng)域已經(jīng)達到了國際前列。但是晶體研究還有很多新領(lǐng)域,我們必須要有所開拓。”
“開拓創(chuàng)新”就是陶緒堂堅守的科研情懷。
“開拓創(chuàng)新就是要我們真正在國際上走在前列,掌握主動權(quán),占領(lǐng)制高點,而不是跟著別人搞科研。別人跟著你搞科研,和你跟著別人搞科研,有著本質(zhì)的區(qū)別。”對于陶緒堂來說,“自主創(chuàng)新”是永遠不變的情懷。十門,年前,他決定在磷酸鹽和硼酸鹽晶體以外的領(lǐng)域,開拓新的光學(xué)晶體研究,取得了一系列原創(chuàng)性成果。在國際上首次開展的新型含碲鉬/鎢酸鹽功能單晶的系統(tǒng)研究,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種用于偏光、聲光、拉曼自倍頻的晶體。
創(chuàng)制新的“中國牌”晶體,是他不變的追求。
“我們研制的SiC晶體,已經(jīng)實現(xiàn)軍民融合,滿足了國家的戰(zhàn)略需求。但是不能說國家目前需要SiC晶體,我們就只研究SiC晶體。我們下一步還要研究比SiC晶體帶隙更寬、擊穿場強更大的晶體,這就是氧化鎵晶體?!?/p>
氧化鎵是制作高耐壓、低損耗功率器件及深紫外光電器件的理想材料,可以應(yīng)用在電磁彈射和電磁軌道炮上。陶緒堂課題組在國內(nèi)率先用導(dǎo)模法生長了高質(zhì)量的氧化鎵晶體,已大量提供給國內(nèi)多家單位使用。日前,山東大學(xué)晶體材料研究所已經(jīng)成功競標了科技部的一個重點研發(fā)項目,重點研究大尺寸的氧化鎵晶體。
在陶緒堂的心中,建設(shè)晶體界老一輩提出的“中國特色,世界一流”的晶體材料研究基地,是他最高的理想。(未署名圖片由被訪者提供)
(編輯/崔秀娜)