大卫德在校园里。
王崇军
浙江大学光电科学与工程学院狄大伟研究员——
用好奇心照亮未知领域(科技自立,青年科学家)
核心阅读
探索光电转换的奥秘,坚持追求“有趣”,发现“未知”,在浙江大学光电科学与工程学院研究员狄大伟的心目中,科研离不开好奇心和追求完美的勇气。他秉承促进科学进步和社会进步的目标,带领团队走向科技前沿。
“科研就是追求‘乐趣’,探索‘未知’。”36岁的青年学者狄大伟也是这么认为的。
狄大伟,浙江大学光电科学与工程学院研究员。由于在新型发光器件领域的突破性成果,被评为2019年全球“35岁以下科技创新35人”、“2020年世界顶尖科学家论坛青年科学家”、“浙江省鲲鹏行动”首批专家之一。
在迪大卫看来,保持兴趣和好奇心可以使人追求和享受长期的科研工作;以促进科学进步和社会进步为目标,可以使探索和科学研究的步伐更加坚定和坚实。
秉承这一追求,他带领研究团队走上了探索科技前沿的道路,在新型电致发光器件的基础研究上不断取得突破。
“做研究不仅追求‘通关’,也力求做到尽善尽美。”
如果说白炽灯点亮了20世纪,那么发光二极管(LED)点亮了21世纪。有机发光二极管(OLEDs)作为LED家族的重要成员,具有超轻超薄、发光效率高的特点,适用于曲面和柔性器件,已广泛应用于高清电视、智能手机等高端电子设备中。
在广泛使用的有机发光二极管材料中,基于稀有金属铱的磷光材料具有最好的性能,但是它们的效率在高亮度下受到限制,并且它们的成本通常较高。同时,用于制备有机发光二极管的真空蒸发法也存在成本高、能耗大的问题。因此,寻找更好的替代材料和器件技术是许多国家科学家努力探索的方向。
“虽然突破之前的效率极限很难,但是一旦跳出来,你会看到一个广阔的世界。”在DeDavid看来,在科研上,要不断接近和超越现有的框架,敢于挑战经典。
2016年,正在攻读博士的狄大伟和他的合作者发现了一系列新的卡宾金属发光分子。这是一种新型的有机发光分子。该材料以金、银、铜等常见金属为基础,不仅成本低、环保,而且易于合成。基于这种分子,他们设计了溶液法制备的有机发光二极管,器件的外量子效率高达27.5%,创下了当时低成本溶液LED效率的世界纪录。
之后,狄大伟带领团队将钙钛矿LED的外量子效率提高到20%以上,内量子效率接近100%,再次创造了钙钛矿LED效率的世界纪录。
“做研究不仅追求‘通关’,也力求做到尽善尽美。”德大卫说,他会寻找那些“隐藏的宝藏”,追求研究的极限。
“从0探索到1的过程,要跟着自己的心走。”
读了两个博士学位,研究方向正好相反,在很多人眼里,大卫德的研究道路有些不一般。但在DeDavid看来,科学研究的魅力来源于对未知的不断探索。
2011年,攻读博士学位的狄大伟专注于第三代太阳能电池。在一次实验中,他偶然发现量子点硅太阳能电池发出红光,但根据经典理论,硅是一种间接带隙半导体材料,禁止发光,通常不发光。明亮的太阳能电池表明,简单的量子控制可以完全改变半导体材料的特性。
这种微弱的红光引起了大卫迪对发光二极管的浓厚兴趣。抛开多年来研究太阳能电池的方向,迪大为选择了攻读物理学博士,研究有机发光二极管的器件物理。“很多人说我的两个研究方向正好相反,一个是把光能转化为电能,一个是把电能转化为光能。其实两者的共同点是通过半导体器件实现光电转换。”大卫德说。
“在从0到1的探索过程中,要遵循自己的内心,依靠好奇心和兴趣。只有保持坚强
的好奇心和求知欲,才可能坚持下去并有所发现。”狄大卫说。除了基础研究,狄大卫还努力将具有应用前景的研究成果持续推进。“有机发光二极管产业非常巨大,但原始核心技术基本由国外掌握。让关键发明专利在国内产生,为未来相关产业在中国的自主发展打下基础,是中国科研工作者的使命。”狄大卫说。
“科技自立自强,离不开青年一代”
从学生到博士生导师,狄大卫说:“科技自立自强,离不开青年一代。”
“科研是一个探究未知事物的过程,需要用好奇心照亮未知领域。”每当面试申请进组的研究生时,狄大卫都会问他们同一个问题:“你是否真正热爱科学研究?”这是一个既容易又困难的问题。之所以容易,是因为标准答案一目了然;之所以困难,是因为这既是一道面试题,也是一道人生选择题。在狄大卫看来,要做好科研,热爱是首要条件。
最近,狄大卫与课题组成员连亚霄等共同发明的一项技术,为扩展钙钛矿LED器件设计的多样性做出了贡献。连亚霄说:“狄老师非常乐于和我们交流,但他不会给我们具体答案,而是会给出一个方向,让我们自己探寻。起初,可能有些无头绪,但继续钻研下去,往往就会出现惊喜。”
作为带领学生在前沿基础研究大海中航行的“船长”,狄大卫当下最开心的事莫过于与团队成员一起研究和探讨。“带领团队开展研究,如今,我心中更多了一份使命感和责任感。现在我们拥有良好的学术资源和科研条件,这些都来之不易。因此,把科研做好,为国家培养优秀的科研工作者,我责无旁贷。”
“我最期待的是,有更多优秀的青年能够投身到前沿的科研事业中来,发现探索与创新的乐趣,肩负使命,用好奇心和毅力创造未来。”狄大卫说。
《 人民日报 》( 2021年02月05日 12 版)