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创新因执着而美丽

——记中国科学院院士、山东大学教授王克明

  2007年岁末,在山东大学物理与微电子学院离子束实验室,记者见到了刚刚当选中国科学院院士的王克明教授;满头的白发,谦和儒雅的笑容,朴素的着装,难怪学生们称呼他为“平民”院士。
创新是科学研究的灵魂
科学研究要注重创新。谈到自己的创新“亮点”时,王克明简要介绍了自己的学术成果:“首次观察到离子注入KTP晶体光波导,提出用脉冲激光沉积(PLD)制备KTP晶体波导激光薄膜的设想,重离子在光电晶体中的射程分布的系统研究,可以算得上是我科研成果中的‘三驾马车’吧。其中,首次观察到离子注入KTP晶体光波导是最大的亮点,这次当选院士它占了很大的份量。”他强调说,光波导是集成光学、光通信、光电子学的基本结构,是国际上一直备受关注的研究热点。看记者听得一头雾水,王克明笑着进行了通俗解读:当前的网络等传导都需要光波传递,因此,波导结构的形成与传输特性研究,特别是低损耗的波导的研究就至关重要。研制光波导的传统方法有热扩散、离子交换等,离子注入也是形成光波导的有效方法之一。我的工作就是通过将离子注入到光学晶体中,通过改变折射率,形成波导结构,从而起到光的约束效果。
通常认为光在传递过程中损失于1分贝/厘米的光波导,就可能具有实用价值;而王克明研究组研制的光波导,最小的传输损耗可以达到约0.17分贝/厘米的水平,这将对于波导器件的研究具有重要的价值和意义。由于发展了一种计算重离子在多元靶中平均投影射程和射程离散的有效方法,加之“重离子在多元靶中的射程和射程离散研究”的贡献,王克明当选为国际波姆物理学会的科学成员,以表彰他在粒子与固体相互作用领域中的独立和原创性研究的贡献。
自信是科研人员的支柱
“科研需要创新,创新就要打破常规,坚定的信念和执着的精神是科研工作者的精神支柱。”王克明不止一次提到执着、自信对科研工作的重要性。“KTP晶体离子束形成光波导”成果问世过程之曲折,至今令王克明记忆犹新。
1989年,王克明提交的“KTP晶体离子束形成光波导”项目获国家自然科学基金委批准。1991年研究样品出来后,由于当时设备条件限制,国内几家单位测试的结果都是“没有光波导现象”。1993年王克明把样品寄到美国杜邦公司进行测试,答复仍是没有观察到“光波导”现象,面对这样的结果王克明并不死心,他把样品精心封存抽屉里。直到1997年,山东大学校内的测量条件已有了较大改善,他的博士生做毕业论文测量光波导时,才发现了“光波导”,而此时距离王克明最初发现光波导现象已过去了整整6年时间。
科学研究需要团队精神
“一个人的精力、知识有限,搞科研尤其是重大科研课题,团队精神至关重要。”在王克明看来,团队成员不在多而在精,团结更为珍贵。在他的带领下,离子束实验室整个一盘棋,而指挥者则是王克明。
师者,传道授业解惑也。作为研究生导师,教书育人,提携后生是王克明教授科研任务外的一项极为重要的工作。“作为导师,及时的、经常性的针对具体问题交换意见对促进一项科研任务的完成有重要作用。”王克明非常注重与学生讨论科研问题,现已是老师的陈峰博士记得,一次一位博士生从事用离子束刻蚀技术分次剥层来研究离子注入光波导结构的折射率分布,自己认为得到的结果很不好。王克明看了数据后,发现虽然数据与预想的并不完全一致,但是测量得到的折射率分布在变化趋势上有一定的合理性。他告诉学生应该首先认识到这一点,再查找问题产生的原因。后来,该学生通过优化实验工艺和方法,得出了更加合理的折射率分布。
“我把自己看成学生们的导师、朋友,同时又把学生作为自己学习的对象,学生们精力充沛,思想活跃,有熟练的计算机和实验技能……”王克明如此界定他与学生们的关系。虽是知名教授,每当学生提出不同的思路时,王克明总会认真听完并探讨,其中不乏争论的情况。能够成为王老师的学生是我们最大的荣幸,学生们这样说。
成功属于过去
从事科研工作46年来,王克明已有4项科技成果获省部级表章。“离子注入光波导和缺陷研究”2001年获教育部中国高校自然科学奖一等奖,“粒子与光电材料相互作用的应用基础研究”获2005年国家自然科学二等奖(一等奖空缺)。而他本人则被授予国家级有突出贡献的中青专家,并被评为全国教育系统劳动模范。在获得国家自然科学二等奖后,王克明带领的课题组致谢时一再表示:感谢学校的支持和帮助,没有山东大学和国家自然科学基金委等单位、部门和兄弟院校的支持,就没有今天的成绩。
“老骥伏枥,志在千里。”谈到未来,68岁的王克明踌躇满志,“今年我们申请的国家自然科学基金重点项目‘基于离子注入波导结构的准三维光子晶体的形成机理和特性研究’已获批准,这将为离子注入技术在崭新的光子晶体的研究中提供新思路和新方法,发现新现象和新规律。我的打算就是把这个项目做好。”朴实的话语彰显出学者的自信。
人物档案
王克明 材料物理专家,山东大学物理与微电子学院教授,1939年生于渐江省乐清市,1961年毕业于山东大学物理二系。现任国务院学位委员会学科评议组成员。2007年当选为中国科学院院士。
王克明教授长期从事离子束与固体相互作用及材料改性的研究工作。在离子束光电晶体材料改性的研究中,他领导的课题组系统地研究了离子注入形成氧化物光电晶体的光波导结构及其特性,提出了形成波导区折射率增加型光波导的新原理、新模式和新方法;提出了用激光脉冲沉积法制备掺Er的KTP晶体波导激光薄膜的方法;系统研究了重离子注入光电晶体中的射程和损伤分布,发展了重离子在多元靶中的平均投影射程及其离散的有效计算方法。
2005年,王克明教授作为第一完成人完成的“粒子与光电材料相互作用的应用基础研究”获国家自然科学奖二等奖;“离子注入光波导和缺陷研究”获2001年教育部中国高校科学技术奖(自然科学奖)一等奖。



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