三春湖畔,景色宜人。 近日,记者来到重庆师范大学,采访了该校物理与电子工程学院张丁可教授。 长期以来,张丁可致力于微纳激光器件与微纳传感器件的开发与应用等技术研究,主持多项国家和省部级科研项目,在多项科研上取得了重要突破。 她说:“我很欣慰能一路上见证光电器件技术的创新与发展,从起步到现在广泛应用于通信、光学成像、激光加工、光伏发电等领域,光电器件影响着人们生活的方方面面。” 1 致力光电研究 追科技之光 很多人可能对光电器件不是很熟悉,但它却默默无闻地存在于我们身边,服务着人们的生活。张丁可向记者介绍:“比如大家经常使用的数码相机,它就是利用光敏电荷耦合器件或互补金属氧化物半导体,将光学影像转换为数字信号存储在设备中,相比于传统胶卷相机,它的色彩还原和色彩范围不再依赖胶卷的质量,感光度也不再因胶卷而固定,光电转换芯片能提供多种感光度选择。” 张丁可对光电器件的研究可追溯到2005年,那时,她刚从东北师范大学获得硕士学位,步入中国科学院长春应用化学研究所攻读博士。 “当时,光电器件的研究还处于起步阶段,很多相关的理论和技术都不是很成熟,但正如它的名字,像一束光一样照亮着我前行的路,每当我从实验中探寻出一点有意义的结果,它便继续指引我前行,踏上新的征程,这也是我坚定选择光电器件研究的原因之一。”随着采访的深入,张丁可打开了自己尘封已久的记忆。 2008年,博士毕业后的张丁可在澳大利亚皇家墨尔本理工大学微电子和材料技术中心做博士后研究员。 “在RMIT大学做博士后的那几年,我开始接触集成微电子技术,发现激光光源的小型化是芯片光源发展的瓶颈,这也坚定了我继续探索微纳激光研究之路。其实,无论在国内还是国外学习,兴趣和热情都是科研工作最好的推动器。”张丁可表示,她喜欢在闲暇时间进行体育锻炼,也喜欢去户外感受大自然的绝美风光,这会使她始终保持热情高涨的状态,更能帮助自己练就坚毅的意志,这些习惯一直延续至今。 2012年,张丁可开始在重庆师范大学物理与电子工程学院工作,致力于微纳激光器件与微纳传感器件的开发与应用。 张丁可向记者介绍,有机光电子学是由有机化学、物理学、信息电子科学和材料科学等诸多学科相互交叉而形成的一个新兴研究领域,特别是以有机电致发光器件、有机光伏器件和有机激光器件为代表的有机光电功能材料和器件在新型平板显示、固态照明、高密度信息传输与存储、新能源和光化学等领域显现了广阔的应用前景。 张丁可瞄准有机激光器件的重大需求和应用前景,围绕低能耗、高稳定性、模式可控的微纳激光器件开展了深入的研究。她率先将激光光谱技术应用到癌症的早诊和跟踪治疗中,并与悉尼科技大学在生物医疗和精密光学仪器领域开展合作,领衔建立生物医学材料与仪器技术国际研发中心。 同时,她还提出采用离子液体溶剂一步法空气处理工艺,大幅度提高钙钛矿激光器件的光、热和高湿稳定性,其成果发表在Small上,并被推荐写入最新钙钛矿进展报告。 “科研是一份很神奇的工作,它总会激励我尝试一些新的领域,给予我挖掘自己潜能的机会。”在微纳激光器件的研究中,她发现了激光器件发光效率低的问题,本着“发现问题,解决问题”的初衷,张丁可率先提出激发金属表面等离子体参与激光发射降低激光阈值的新方法。 为解决电泵有机激光制备困难的问题,张丁可常常利用休息时间奔赴实验室。她研究发现利用局域金属表面等离子体与发射光的光电子高效耦合,是抑制金属接触损耗的一种有效方法。与此同时,她利用波导结构,既解决钙钛矿材料的稳定性问题又利用光波限制作用提高了激光器件的发光效率,组建了新型钙钛矿发光器件;通过调节器件的空穴注入机制,同时实现了电致发光器件的低驱动电压、高发光效率和高器件稳定性三种重要的性能指标。 “这便是科研的魅力吧。实验结果并不都令人满意,但正是那无数次失败中破茧而出的成功萌芽,透露出的一丝希望,让我愈加坚定追‘光’的信念。”张丁可感慨道。 2 倾心专业建设 追发展之光 重庆师范大学物理与电子工程学院在2012年之后,先后增设“光电信息科学与技术”和“新能源材料与器件”两个专业。张丁可担任这两个新专业的系主任和专业负责人,对两个专业的建设倾注了大量心血。 张丁可向记者说道:“新专业的建设需要花费大量的精力,这也需要有人主动站出来,扛起专业建设工作的大旗。曾经,我的母校为我提供了专业学习和科学研究的保障,如今,我也愿意为新专业的发展贡献自己的力量。看着这两个新专业在自己和同事的共同努力下逐渐成熟,步入正轨,向好发展,我倍感欣慰。” 在这期间,张丁可全权负责专业培养方案的制订和修改、专业实验室的筹建、实习单位和共建实验室的落实。 “培养方案的制订是人才成长的‘指南针’,专业实验室是人才成长的‘孵化室’,这些都是人才发展的基本保障。实习单位的落实更是帮助学生与社会接轨,将所学知识运用到工作中。这些工作的有序落实,绘制出我们新专业的第一张明信片,切切实实保障人才的全方位发展,让以后有更多的学生选择我们的专业,完成他们的梦想。”张丁可说。 此外,她还先后主持光电信息科学与工程建设项目和实训实验室建设项目,项目资金累计1500万元。 3 坚守教育初心 追传承之光 “学高为师,身正为范”是张丁可的座右铭。11年来,张丁可以先进的理念和灵活的方法,指导学生探究、解决学习中的困惑,带给学生学习的动力及鲜活的知识,在这块高校教育苗圃里,用自己的实际行动践行着她的初心使命。 在带队比赛时,她总会给学生讲PPT到深夜,随时为学生答疑解惑。在教学上,她带领学生做项目、参加各种比赛。在生活上,每当学生面对压力、迷茫的时候,她总是将自己的人生经历作为素材,从“认识的人、接触的事、目标与方向”到“自己的做法、他人的做法、做好后是怎么样的”,悉心引导并鼓励学生。 为提升学生科学素养,张丁可会为学生详细介绍专业不同课题组的方向,鼓励其参与到科研工作中。“在我的课题组,我会从讲文献、调仪器开始引导他们解决一个个科学问题,让他们尝试做科研。”她经常对学生说:“学习、研究必须要刻苦、严谨,要耐得住寂寞。当你全身心投入的时候,你就会体会到意想不到的乐趣。”正是其严谨治学的精神,感染着学生的言行。张丁可指导的学生总是积极发实验报告、请教文献问题,还会利用课余时间面对面讨论实验细节。 治大国如烹小鲜,科学研究和教育学生亦是如此,凡事都不能急功近利。每个学生都是独立的个体,他们有自己独特的思想和爱好,而教师要做的就是善于发现他们的特点,挖掘它们的无限潜能,帮助引导他们在自己喜欢的领域发光发热、实现自我的价值,这也是张丁可作为导师的愿望。 张丁可表示,随着科技的发展,未来的研究方向也会紧跟时代步伐,努力接触新事物。变换的是时间,不变的是心中的那束光。“只要坚定心中的信念,这束光就会传递给更多人,希望每个人都能成为梦想的追光者。
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