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攀登紅外制高點
日期:2000年12月21日     

     宇宙間在造就萬物的同時也賦予了其適于客觀世界的力量。太陽光經過棱鏡分成了美麗的七色光,在紅光的外側有一種肉眼看不見的光叫做紅外線。

紅外物理主要研究人眼看不見的紅外光與物質相互作用的現象、規律,在發現規律的基礎上,研制黑暗中看清物體的眼睛。當代紅外物理的學術前沿是研究紅外光與碲鎘汞半導體、與超晶格量子阱、與鐵電薄膜的相互作用規律,并用來指導紅外探測器的研制。紅外探測器可廣泛用于遙感技術、軍事國防、工業農業以及醫療衛生等各方面。

紅外物理國家重點實驗室是我國研究紅外輻射與物質相互作用的專門學術機構。碲鎘汞是當代制作紅外探測器最重要的窄禁帶半導體材料。這個實驗室已經可以提供中國最好的碲鎘汞薄膜材料,其主要性能指標都達到了國際先進水平。為了提高材料的性能,實驗室進行了一系列探索性研究。在10億億個原子中,只有一個雜質。集中了強磁場、激光、熒光等高科技手段的磁光設備便能找到這種雜質。顯微技術加上喇曼光譜,使材料小到微米量級的瑕疵也能顯現得一清二楚。

低溫,零下272.7度的低溫,幾乎到了溫度的極限,物質深層次的性質得以展現。這些研究使我國的碲鎘汞學科在國際上產生了重要的影響。半導體超晶格、量子阱和其它低維結構是半導體器件從“雜質工程”發展到“能帶工程”、“波函數工程” 的標志。

原子一層層地生長,實時原位一層層地監控。作為材料生長的剪裁師,他們揭示了許多與三維結構完全不同的電子態、雜質態、聲子態躍遷新現象,對設計紅外器件的優化有巨大作用。該實驗室研制成了我國第一個量子阱焦平面探測器,并獲取到了國內唯一的量子阱紅外成象圖,填補了國內空白。

具有多種國際先進的鐵電薄膜制備裝置的實驗室,目前已研制成功性能優良的材料和新的結構。高性能的室溫紅外焦平面器件將會在這里誕生。

湯定元院士是我國紅外物理的開拓者、奠基人。他在科學研究培育人才方面有著突出的貢獻。光電子專家沈學礎院士發現的低頻準局域模被世界上相關領域奉為經典。目前一批中青年科學家已成為實驗室的中堅,是一支素質好,結構合理的科研力量。

實驗室在碲鎘汞物理研究中得到的七個公式,被國際同行用發現者的姓氏命名,并被廣泛引用,該室的12項研究結果被寫入了國際權威科學手冊。碲鎘汞和量子阱的工作獲得了多項國家自然科學獎。不僅為軍工、遙感等高技術領域的發展作出了貢獻,也為紅外熱象儀等民用儀器奠定了基礎。紅外實驗室的研究結果編纂在國外專業手冊和教科書中。 世界權威刊物“科學”把紅外實驗室列為中國11個一流實驗室之一。世界著名物理學家曾多次訪問該實驗室。紅外物理實驗室已成為我國在國際上有影響的研究基地。并為搶占新世紀世界紅外領域的制高點努力登攀。

      
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