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中国牌晶体的开拓者:陈创天
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在中科院理化所档案室,有这样一张照片:三位学者围着一个有中国地图的蛋糕,开心地庆祝。 这是在哪里? 为什么是中国地图蛋糕? 故事,发生在上世纪80年代…… 上世纪80年代,年轻的中国学者陈创天,带着中国团队发现的BBO晶体到斯坦福大学应用物理系进行合作研究,利用他们的先进激光器对BBO晶体性能进行测试。 有段时间,陈创天每天上午9点进实验室次日凌晨4点才出来,连续干了3天3夜,与美国学者一起,成功地实现了二倍频泵浦的偏硼酸钡晶体的光参量振荡器的有效能量输出,这对于实现可见光区域的连续可调光参量振荡起到了开创的作用。 测试结果大大超出预期!斯坦福大学为合作研究的成功举行了两次庆祝会。 斯坦福大学晶体材料部主任范格尔逊教授特意为陈创天定制了一个中国地图蛋糕,右下角是偏硼酸钡晶体的图样,左下角还有象征中美科研单位合作的握手图样。 庆祝会上,不少台湾籍留学生感动地说,斯坦福大学的教授为中国教授举行这样隆重的庆祝会,是从来没有过的。 随后,在1986年美国旧金山第14次国际量子电子学和激光与光电子会议上,发生了很少见的一幕:中国学者陈创天宣布研制成功一种新材料,当他走下发言台,参会的200多位科学家,竟然有100多位跟着他一起出去,会议也只好暂时中断。 横空出世的BBO晶体,被称为“中国牌”晶体。 中国科学家在该领域放弃“跟跑”国外,依据这一原创科学理论开展自主探索。 陈创天1937年出生于浙江奉化,1962年毕业于北京大学。 当年,在物理系跟随黄昆、王竹溪等国际一流物理学家认真学习,工整地记下一本本笔记的他,应该不会想到,自己的一生会与材料学界紧密相依。 上世纪六十年代,陈创天选择非线性光学晶体材料作为研究对象,得到了著名化学家卢嘉锡先生的支持。他首先进行理论计算,苦心钻研近十年,提出了著名的“阴离子基团理论”。 之后,中国科学家在该领域放弃“跟跑”国外,依据这一原创科学理论开展自主探索。 终于,1986年的那次国际会议,让中国材料科学家走上世界舞台前沿,赢得了国际同行的敬重。 不久后,陈创天带领团队发现了又一个“中国牌”晶体——LBO。 上世纪九十年代,陈创天带领团队发现并生长出第三块“中国牌”晶体——KBBF,打破了国际激光界长期以来的“200纳米壁垒”。 2007年,KBBF晶体被禁止对外出口。“技术封锁”和“产品禁运”不再是发达国家的“专利”,这一次,中国对美国说“不”。 《自然》杂志曾以“藏匿的中国晶体珍宝”为题,对KBBF晶体进行了报道。 材料禁运,不只是赢得自豪感,更重要的是对我国科技发展的重大意义。 有了KBBF晶体,我国研制出一系列“深紫外固态激光源前沿装备”,为中国科学家打开了深紫外神秘世界的大门。 陈创天曾说,中国非线性光学材料的指导思想,就是要走自己的路。 从上世纪60年代开 启理论研究,到90年代KBBF晶体问世,陈创天等人打破了中国人在晶体生长领域仿制、跟跑的局面,使“中国牌”晶体享誉世界。 “总结硼酸盐非线性光学晶体发现的历史,我们深深地感到,要创新就必须要有自主的科学思想,才能获得自己的成果,才能自立于世界民族之林。” 物理与化学结合,理论与实验结合,成就了一位材料学届的学术大家。 陈创天曾回忆道:“我觉得今天其他人很难复制我。”这个“很难复制”,指的是学术成长经历。 陈创天毕业于北京大学理论物理专业。在北大6年学习期间,教固体物理和固体理论的是黄昆,教热力学和统计物理的是王竹溪,教特殊函数的是郭敦仁、教原子物理的是褚圣麟、教场论的是胡宁……这些国际一流科学家亲自授课,使陈创天受到了非常好的理论物理方面的训练。 毕业分配到福建物质结构研究所后,为了使知识结构“化学化”,陈创天在卢嘉锡指导下,认真学习了三年理论化学方面的知识。扎实的基础学习,为他之后从事晶体材料研究打下了坚实的物理、化学方面的基础。 文革初期,很多实验工作被迫停顿,陈创天就在家专心做理论研究,阴离子基团理论开始形成。此后他又参加了晶体生长、测试,对各方面的工作都有了实践经验。可以说,很难有人有这样全面的经历。物理与化学结合,理论与实验结合,成就了一位材料学届的学术大家。 正如材料科学家叶恒强院士所说,纪念陈创天,因为他“材料设计的成功实践”,更因为他“从设计成分到晶体生长到出口贸易到研制仪器,一以贯之”。 叶恒强院士在纪念文章中写道:“陈创天联合蒋民华、闵乃本、许祖彦等科学家,将非线性光学晶体的研究与生产,做得风生水起。科学与技术,配方与生长,晶体与仪器,贸易与保护,方方面面,齐心协力,融为一体。使得'中国牌'晶体得以发扬光大,长盛不衰。陈创天作为源头创新者,又以宽宏的气度团结中下游的科技工作者和管理工作者,功不可没。”
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