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Wiley人物访谈付老师(2016夏)

付磊,武汉大学教授,博士生导师,获自然科学基金委优秀青年基金支持。2001年武汉大学本科毕业,2006年在中科院化学研究所获理学博士学位。之后加入美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(Director’s Postdoc Fellow),2008年~2011年任北京大学副研究员,2012年加入武汉大学。研究兴趣包括二维纳米材料的可控生长及其在能源、柔性电子学领域的应用。在Nature Commun.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Acc. Chem. Res.等期刊发表论文90多篇。翻译国内首部石墨烯学术专著(《石墨烯:基础及新兴应用》,科学出版社,2015)。获中国科学院院长特别奖、中国科学院优秀博士学位论文奖、中国化学会青年化学奖、武汉市优秀青年科技工作者称号。现任中国化学会青年委员会委员、纳米化学专业委员会委员等学术职务。

 

 
Wiley:请您简单介绍一下您课题组的科研工作和发展情况?
 
付磊:石墨烯独特的物理性质引发了大家对二维材料极大的关注,促进了对石墨烯和其他非碳的二维材料(如六方氮化硼、过渡金属硫化物、黑磷)合成、表征及性能的研究。然而,若要进一步发展二维材料的基础研究和实际应用,真正实现二维材料的可控生长是无法逾越的必经关隘,面临着诸多挑战(jiyu)。我们课题组以电子信息、能源领域的应用需求为导向,着力研究石墨烯类二维材料及其异质结的可控生长、组装问题。具体而言,从基底/催化剂设计角度出发,聚焦于化学气相沉积(CVD)的基元过程控制,实现对二维材料层数、形状、堆垛、拼接等的有效控制,优化、调控其光电性能,并实现其组装集成和无损转移,以期建立适宜于器件应用的二维材料生长制备方法。近年来,我们在液态金属表面可控生长、组装、转移二维材料及其异质结方面取得了一些进展(ganxie bianji&shengaoren bushazhien)。
 
 
 
Wiley:您从事科研工作最大的动力来源是什么?
 
付磊:认识真理刹那的纯粹快乐(tong bing kuaile zhe)”是促使我长期投身于科研工作的最大的动力。科研较之其它行业,最大的特点就在于这是一个探索未知的过程(也许你是这个地球上第一个观察到某种现象的人,gou ni choupi le),我们需要与不确定性(yunqi)长期共处。在日常的研究工作中会遇到很多细枝末节的问题,会经常与失败相伴,所以一旦看到有意思的或反常的现象,我会特别兴奋。我时常会这样问我的学生,“难道你不想知道这个为什么会是这样吗?”科研在短期内是很难评估其价值的,但是探索未知的乐趣却是长期一直存在的,而且会随着认知的深入逐渐让人着迷(zhongdu),认识真理时的快乐是本身就可自足的思维之美。科研道路上,其实真是步步荆棘,但用积累和沉淀武装好自己后,终能顿悟(披荆斩棘),一睹丛林深处不为人知的美丽。
 
 
 
Wiley:您在选择研究生时更看重哪方面素质?对组内研究毕业生有怎样的要求?
 
付磊:渴望度专注度,这个决定了学生在科研过程中的执行力。读研或读博的几年科研时光其实可短暂啦,没有渴望度提供动力来保证速度(donglixue),在科研这个日新月异的领域,你很可能错过一些大热而有趣的课题;没有专注度来保证,则无法意识到小现象里蕴含的大发现,做的科研课题很容易流于表面和平庸(relixue)。如果学生的渴望度和专注度前面能再加一个“长期”,我认为他们就具备了科研者的核心素质。我希望他们经过几年在实验室的锻炼,一方面能掌握发现问题、解决问题的能力(CTO),一方面也能提高自己的学术交流、成果展示等多方面的能力(CFO),通过自己的努力不辜负这几年最美好的时光,不忘初心,不悔抉择,元气满满地奔向下一段旅程。
 
 
 
Wiley:您认为在科研道路上取得成功最重要的品格是什么?
 
付磊:乐观、坚毅和专注。很多成功的科研工作者都是做着全世界独此一份别无二家的研究,其实他们中的绝大多数在探索一个新发现的初期都是挺曲折的,甚至结果出来了也不被人认可(haoshangxin),但是又怎样呢?乐观(meixinmeifei)让他们不会沉迷于挫折的苦闷,坚毅(yigenjin)让他们对自己认定的方向能一往无前,他们很容易把自己研究的东西当作整个世界来悉心经营。科研道路上,自我怀疑和力不从心的背面其实往往就是新发现和大提升的契机,我还挺喜欢一句话的,“行到水穷处,坐看云起时”。保持乐观的心态,坚毅地踏好你所钟情世界的每一步,必有亲临桃花源之感,“林尽水源,便得一山,山有小口,仿佛若有光。便舍船,从口入,初极狭,才通人,复行数十步,豁然开朗。”
 
 
 
Wiley:您对所在的研究应用有哪些展望?
 
付磊:作为目前发现的最薄、诸性能最优的一种新兴材料,石墨烯被称为“黑金”(wanjinyou),在电子信息、能源领域等领域具有众多应用前景。近年来,六方氮化硼、过渡族金属硫化物、黑磷等其它二维材料也被制备出来,这极大地拓展了二维材料的性能和应用。过渡族金属碳化物是一类庞大的材料家族,它结合了陶瓷和金属的特性,一方面具有很高的强度和硬度,以及高熔点、高温下优异的稳定性和抗腐蚀性,良好的抗热震性和低的化学反应活性;另一方面,它们具有优异的催化活性,在诸多化学反应中可与常用的贵金属催化剂相媲美。此外,很多过渡族金属碳化物,如Mo2C、W2C、WC、TaC及NbC等,都具有超导特性。因此,过渡族金属碳化物在电子、催化、储能、极端条件下使用的工具等领域有着广泛的应用(next chaonv)。再者,二维材料组成的范德华异质结构(即把这些不同性质的二维材料层间堆叠形成新的人工结构,xietong)也具有相当广阔的空间(1+1>2)。初期研究结果已经表明,这类结构可实现丰富的器件功能,它们在未来电子及光电领域中将具有极其重要的应用。在未来器件小型化、集成化程度不断提高的大趋势下,二维材料必然是电子学和光电子学取得下一个重大突破的最关键因素。
 
 
 
本文原文刊载在“MaterialsViews China”(2016.8.18.),衷心感谢“MaterialsViews编辑部 ”。
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