通过查阅相关资料,笔者了解到,在我国863等相关科技计划支持下,我国自主研制并在国际上首次成功生长出了具有实用价值的器件级KBBF单晶体,成功研制出了由KBBF晶体和CaF2晶体组成的棱镜耦合器件。
具有完全自主知识产权的氟硼酸铍钾(KBBF)连同硼铍酸锶(SBBO)等新型深紫外非线性光学晶体的成功研制,使得深紫外波段的直接倍频输出和宽调谐成为可能。
“这就表明我们可以获得真空紫外光谱区准连续波(QCW)的激光,而这正是使光电子能谱仪的能量分辨率优于1meV的核心技术。”周研究员向笔者道出了其中的关键。
“借助这台激光光电子能谱仪的超高分辨率,我们能够更仔细地了解固体的特性。例如,奇异的超导体在超导态时,超导电子态密度分布的测定需要光电子能谱仪的能量分辨率优于1meV。”周研究员说,“然而,以前的光电子能谱仪其分辨率均达不到1meV,因此,观察不到超导体在超导态时的超导电子态密度的变化。而通过这台仪器,我们就可以直接观察到超导体在超导态时的超导电子态密度的变化。”
基础研究与仪器研发
作为一名长期从事高温超导材料和其它先进材料中奇异量子现象的微观机理研究的物理学家,笔者很感兴趣周兴江研究员是如何与仪器研发打上交道的?
“我想应该是有两方面的原因:一方面,作为一种尖端基础研究的科学手段,到目前为止紫外光电子能谱仪(UPS)是没有现成的商品化仪器的,这一点和X光电子能谱仪(XPS)有很大不同。一般是由研究者根据自己实际工作的需要,提出设计思路,确定性能指标,然后自己动手采购零部件进行仪器装置的搭建;另一方面,可能和我曾经长期在美国工作,所受到的熏陶有关。我在美国斯坦福大学同步辐射实验室以及美国Berkeley国家实验室工作了七年,在那里,我感觉到一个与国内最大的不同是,他们经常是一年到头在搭建仪器、改造仪器。基础研究不同于一般的技术开发和技术应用,它的特点决定了在这个领域里只有世界第一,没有世界第二。而要想做到第一,一个很重要的条件就是他所使用的科研手段必须要有独到的创新之处,而商品化仪器很难满足这一点。”
对于基础研究与仪器研发之间的辨证关系,周研究员侃侃而谈。