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18级本科生:做创新课题时的所思所想

发布时间:2022-04-17 发布者: 来源: 浏览:


应为,2018级应用物理专业本科生。喜欢阅读和动手,在课题中主导探索器件制备方法的工作。将于新加坡国立大学读研。




杨见晓,2018级光电信息专业本科生。热爱棋类和体育运动,在课题中参与样品制备和项目答辩的工作。将于波士顿大学读研。




周雷,2018级应用物理专业本科生。成绩优秀,热爱科研,在课题中主导程序编写和器件表征的工作。将继续于同济大学读博。




一、操控显微镜下的双手

用双手在微米尺度上操控物体,似乎需要非常精密且高科技的设备。然而实现微米级操控的仪器——转移平台,它使用的方法却意外的简单。生活中常用的千分尺,又名螺旋测微计,是一种简单的机械结构,它能将旋转一圈旋钮转化为100微米的距离变化。转移平台就是利用这样的装置,来推动其模块的移动的。将多个这样的模块拼接起来,就实现了多个自由度的微米级操控:要往某个方向移动,只要旋转对应方向的“千分尺旋钮”就可以了。看似精密复杂的科研工作,有时只要借助简单的原理就能实现呢。

二、奇特的二维材料

一块300多微米大小的石墨烯平铺在硅片上,它的实际厚度仅仅是一层碳原子,0.335纳米。如果把这片石墨烯放大成普通打印纸的厚度,那么其长度将达到1千米之多。二维材料真是薄得不可思议,因此也具有许多神奇的性质;更不可思议的是,只要通过简单的撕胶带就能得到它们。或许很多如今的我们能轻易地做到的事,在以前的人们眼中也是难以想象的;而这样的突变背后,往往有一批批科学工作者的不懈努力。

三、一次镀金,消耗多少黄金?

纳米器件的电极是真正的黄金做的。对于微小的纳米材料,其器件的电极同样微小,通常不会超过百微米级,只是肉眼勉强能看见的程度;然而真空蒸镀机为了做出这样一个小小的电极,却要将整个蒸镀箱的内表面都镀上一层金才行。经过长期的蒸镀,蒸镀箱的内壁已经覆盖了层层叠叠的金。这么一间小小的黄金舱室,是否符合你对奢侈的想象呢?

四、撕起贴在桌面上的胶带

一张胶带紧密地贴合在光滑的桌面上,想要撕起它绝非易事。要将已经落在硅片上的二维材料重新抬起来,也和撕起胶带的原理类似;而且这张“胶带”往往是如此薄且脆,以至于找不到对应的指甲或刀片,能从边缘把它抠起来而不破坏胶带本身。因此生活中我们有时会折叠胶带的一端,使得胶带有一处没有粘性,以作为撕起的突破口。那么要抬起二维材料,是否也可以采用类似的方法呢?

这块长条状乳白色的二维材料,倘若直接放在硅片上,那就会如同贴在玻璃上的透明胶一般难以撕起。但若在它右端的下面另垫上一块东西,这一端与硅片的粘性就大大降低了,就好比折叠过的胶带末端一样,往后从此处撕起它就不再是难事。


看到实验室往往亮灯到深夜,开始会觉得老师和学长们非常辛苦。和大家相处后才发现,实验室的工作虽然有辛劳,但同时也充满乐趣。为了发现新的事物、探索新的可能而工作,永远都能有新鲜感;而且,老师和学长们都很友善亲切,实验室中积极活泼的空气令人愉快。若是于将来回首本科生涯中的这段经历,一定是耀眼且难忘的。