杨国伟(中山大学纳米技术研究中心主任)

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杨国伟,男,博士学位,中山大学理工学院教授,博士生导师,现任中山大学纳米技术研究中心主任。2007年5月被聘为中山大学“985”二期国家级创新研究平台“光电及功能复合材料研究院”一级项目“光电纳米材料与结构及相关器件技术”的首席科学家;2007年度教育部“长江学者奖励计划”特聘教授。
中文名
杨国伟
国    籍
中国
民    族
职    业
中山大学理工学院教授,博士生导师
性    别

杨国伟所在学科

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材料物理与化学;凝聚态物理

杨国伟研究方向

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1.低维材料物理与器件
2.纳米材料和纳米结构
3.材料生长的热力学和动力学理论

杨国伟科研课题

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教学科研情况

杨国伟教学情况

本科生课程:薄膜材料与制备技术
研究生课程:薄膜物理;晶体生长的物理基础;材料表面与界面

杨国伟科研情况

1.发展了一种常温常压下合成亚稳相纳米晶的方法即脉冲激光诱导液固界面反应,合成了一系列金刚石及相关材料等亚稳相纳米晶,被认为是金刚石纳米晶制备的一个重要进展。
2.发展了纳米尺度下亚稳相成核的热力学理论,并应用于温和条件下高压相的合成和一维纳米结构的生长,被认为是第一个纳米尺度下亚稳相成核的定量热力学理论。
3.提出了利用宽带隙半导体之间的有效组合克服掺杂问题来制备它们异质结的物理思想及在实验上得到了验证。
4.研究了纳米尺度下金属多层膜界面合金相变,观察到一系列新亚稳相和界面结构演化新规律,建立了纳米尺度相关的界面合金化热力学模型和动力学模型。[1] 

杨国伟承担课题

目前主持的主要科研项目
1.国家自然科学基金“纳米科技基础”重大研究计划项目(2003)
2.教育部“新世纪优秀人才支持计划”项目(2004)
3.国家杰出青年科学基金项目(2005)
4.教育部科学技术研究重点项目(2006)
5.国家自然科学基金委-广东政府联合基金重点项目(2007)
6.教育部长江学者奖励计划项目(2008)

杨国伟论文发表

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近年在 Angew.Chem., J.Am.Chem.Soc., Nano.Lett., Appl.Phys.Lett., Phys.Rev.B.等国外重要学术刊物发表论文100余篇,其中两篇Review分别发表在国际材料科学领域最具影响力的刊物: Materials Science and Engineering R: Reports (49(2005)157-202)和 Progress in Materials Science (52(2007)648-698).

杨国伟获奖情况

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1.入选中山大学“百人计划”(2002)
2.入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”(2004)
3.入选广东省高校“千百十工程”国家级培养对象(2006)
4.获2006年度国务院颁发的政府特殊津贴(2006)
5.2007年度教育部“长江学者”特聘教授(2007)

杨国伟人物评价

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“做科学最讲兴趣和感觉”
杨国伟教授没有想到,自己真的就这样在物理学路上一直走下来了,而原点仅仅是因为高中学习时的一种兴趣。但是,从那个理科优秀的普通高中男生到今天成为长江学者特聘教授的物理学家,杨教授却亲身领悟到,“做科学的第一原则是兴趣”。至今,杨教授仍忘不了这份兴趣最初的热度和感动——“学习一点物理,对于自然世界的认识就丰富起来了”,正是这份认识与探索自然世界的渴望一直激励着他前进,激发着他的潜力,也维持着他做科学的乐趣。
获得硕士学位后,杨教授第一次正式从事科研工作,担任中国空-空导弹研究院光电探测器研究室工程师,从事碲镉贡和锑化铟多元红外探测器的研究与设计。杨教授笑言,这个 “第一次”经历,让他更加确定自己 “做科学”的决心——他喜欢“做科学”而不是“做工程”。“做科学”倾向于发现问题,而“做工程”则倾向于解决问题,对于自然科学来说,发现往往比解决更重要,“发现一个问题就多填补一个人类知识的空白点”。后来确定纳米材料物理的研究方向,很重要一个原因就是被这个学科“许许多多未知的东西,巨大的空白”深深吸引住了。杨教授说,选择纳米材料与纳米结构和低维材料物理与器件这样的研究方向,“是自身兴趣、科学感觉和学科本身的一种奇妙碰撞”。其中,他特别强调了做科学的“感觉”,他说,“做科学第一要讲兴趣,而感觉也很重要”。一位科学家不谈逻辑不谈理智而谈感觉,似乎有点玄乎,但实际上却是似玄非玄的“妙”。
这种科学感觉,杨教授说和他喜欢哲学有一定关系。在科学启蒙时期,其实很多哲学家也同时是科学家,哲学思想对于物理研究是一种很奥妙的看不见的工具。他最欣赏的哲学家是德国的莱布尼茨。莱布尼茨认为世界是和谐的,因为一切矛盾双方既对立又互相包容,这样的双方往往可以互相关照。在做物理研究中,很多时候研究结果是恰恰相反的,但是,这个反面的反面不就正是原来目标的正面吗,懂得这样想这样看的话,做科学的思路就会开阔很多。
杨教授表示,中国现在很多人在做物理研究,然而做出杰出工作的人却很少,他们当中许多人基础很好,很严谨,很勤奋,也很执著,但是却很难有让人惊喜的科学新发现,究其因由,他认为是缺乏对科学的“感觉”。这种科学感觉并非无因而生,凭空而出,而是在做研究的积累上,不自觉间培养萌生的。杨教授说,他自己也说不清这种感觉是什么,也许是对科学的感情,也许是直觉,也许是灵感,也许是天赋,也许都是,也许都不是。他也不求甚解,他唯一能确定的是,做科学无法刻意为之,顺着“感觉”,一切心领神会,自然而然。
研究创新要靠积累和机遇
杨国伟教授现在做的是材料物理的基础研究和应用研究,这个领域目前国际上的竞争非常激烈,江泽民同志曾经精辟地指出,基础研究领域“只有第一,没有第二”,就是说业界只认可第一发布的有效创新成果,在其后发布的都只会被认为是follow的。面对这样的竞争局面,杨教授却很坦然,他说自己“看得到竞争,但是没有刻意使劲赶命跑过人家”,“科学创新是很重要,但在我看来,创新不是急出来的,也急不来,创新要靠积累和机遇”。
怀着这样平和坦然心态的杨国伟教授,近几年来在纳米材料与纳米结构和低维材料物理与器件两个领域四个方面的研究工作中,均取得了重要创新成果。其中,在“液体中的激光熔蚀及在纳米材料制备中的应用”方面,杨教授发展两种创新技术和方法,包括PLILR和PLDIL。PLILR是一种新颖的常温常压下合成亚稳相纳成品和纳米结构的方法,杨教授在此项研究上取得了较系统性创新性成果,有16篇论文发表在Appl Phys Lett,Phys Rev B等国际重要学术刊物上,近五年来被SCI他引110余次。而PLDIL是液体环境中的脉冲激光沉积技术,它的创新点在于:由于液体的束缚作用,PLDIL在沉积纳米图案时具有高度的选择性和准直性即可以在纳米尺度上准确地衬底所选择的区域组装所需要的纳米图案。
杨教授笑言,PLIIR的发现就是“很巧的一个机遇”。以往用脉冲激光制备纳米材料一般有两种模式,一是在空气中让脉冲激光直接作用于材料,二是在真空状态下把脉冲激光打到特定的靶上打出新材料。当时他的研究组也在研究纳米材料的激光制备,一开始也沿用这两种流行的方法,但别人已经研究这些方法有十几年了,follow别人自己还是做不好。杨教授觉察到制备环境的问题,“这两种方法都是在气体环境中进行的,那能不能尝试一下在液体环境中进行呢”,于是,杨教授首次将脉冲激光熔蚀拓展到液体环境中,发展了一系列制备新型纳米材料与纳米结构的新方法,这种方法打破了以往旧方法的限制,能够制备很多新材料。杨教授没有刻意寻求新方法,正如他说的,做研究做到这一步了,下一步自然就知道要怎么走了。所以,这“前一步”非常重要。而谈到积累,杨教授又说出了一个很有意思的杨式关键词——学术品位。
杨国伟教授在清华大学读博士学位时,师从柳百新院士,其后在美国University of Illinois at Urbana-Champaign物理系和美国能源部Frederick Seitz材料研究实验室分子束外延中心做博士后研究,合作教授是国际金属分子束外延的先驱和开拓者C.P.Flynn教授。在他们优秀的团队里,在这些名师能士的指导及影响下,他除了受到很好的研究训练,更重要的是大大提升了其研究的学术品位。杨教授是个科学“有心人”,他不仅仅要知道怎样做研究,更致力于用心领会如何做好研究。提升学术品位,就是从研究起点上占领有利位置,杨国伟教授拥有做好研究的“心”和实力,所以能在物理研究大浪潮中探幽索微,披沙拣金。
“中大老师能够自如地在这里做学术”
黄达人校长在多次讲话中,提到他作为中山大学校长的愿望:营造宽松自由的氛围,让中大教师在这里自如地工作和生活。杨国伟教授对此感触很深,从来到中大至今,他始终感受到这种宽松自由的氛围,让他不禁感叹:中大老师能够自如地在这里做学术。2002年8月,杨国伟教授入选中山大学“百人计划”,带着他的一支高水平创新研究团队来到中大继续开展研究工作。杨教授所在的材料物理与化学学科是中山大学重中之重的发展学科,近几年来,中大倾力打造三个国家级创新研究平台,首要打造的是在光电材料与技术国家重点实验室基础上建设的国家级的 “光电及功能复合材料研究平台”,而杨教授既是前者国家重点实验室的固定研究员,又被聘为后者研究平台一级项目“光电纳米材料与结构及相关器件技术”的首席科学家。去年,杨教授开始担任纳米技术研究中心主任,在中山大学物理研究平台上扮演着举足轻重的角色。
这位曾到德国、法国进行短期合作研究,和香港、北京高校研究中心有着紧密交流的研究者,认为中大注重建设高水平大公共平台的特色很适合中大理工学院的发展。中山大学光电材料与技术国家重点实验室近年来着力建设了一系列高水平、在国内外享有学术声誉的公共研究平台如微-纳加工技术平台和超快激光光谱平台等。杨教授说,中大理工学院的独立研究组数量较多,但是每个组的规模较小,科研经费往往无法满足实际需求,所以,学校在有限的学术科研经费条件下,多投入于建立高水准的公共平台,能最大程度地解决这些独立研究组面临的设备经费问题而保障了科研工作的顺利进行,同时也维护了各个研究团队的学术自由。
在纳米技术研究中心里,杨国伟教授施行的是“无为而治”,实际上,是他也在营造一种宽松自由的学术氛围,他希望做研究的人都能保持一颗平和的心,成功无法计划出来,要追求的是“水到渠成,不须预虑”。“中心只是一个很大的框,统一大家的研究方向,只要研究人员方向不偏离,就可以在这个框里随心填涂,中心不会硬性规定各个研究组一个时间内必须出成果,但是我们的信念都很一致,只要沿着一个正确的方向用心做,就会有机会,有突破。所以,中心定的目标是未来3-5年内能够出来标志性的成果。”
参考资料
词条标签:
研究员