港大研究人員設計出快速、可擴展生產超薄鑽石膜的方法
近日,香港大學的研究團隊在鑽石領域取得了重大突破,成功開發出革命性的鑽石剝離技術。這項成果的發表,不僅彰顯了香港大學在材料科學研究上的雄厚實力,也為鑽石的應用開啟了新的可能性。
鑽石作為自然界中最堅硬的材料,一直被認為是電子和光子材料中的「珠穆朗瑪峰」。然而,想要成功剝離出高品質的大面積鑽石膜,卻是一項極具挑戰性的任務。該計畫的負責人,副教授褚智勤及其團隊,歷時五年,終於以超薄且柔韌的鑽石膜為成果,吸引了廣泛的關注。
談到這項研究的背景,褚智勤在2019年首次提出製備大面積平整鑽石膜的構想。起初,科學研究進展緩慢,甚至一度因為相繼兩年沒有顯著成果而面臨放棄的危機。團隊成員的流動與挫折,使得課題的未來充滿了不確定性。然而,褚智勤始終堅信,這項研究具有巨大的應用潛力。最終,博士生景紀祥的靈光一閃帶來了轉機,他透過一系列實驗發現了破壞鑽石邊緣後剝離膜的成功方法。
透過對力學參數的不斷調整,研究團隊能夠從鑽石的邊角處取得一大片完整的鑽石膜,膜的實際尺寸比預期的更大,達到了超過4英吋。更令人驚嘆的是,這種鑽石膜不僅薄得像紙一樣,還具有良好的柔韌性和可塑性,能夠透過力學形變進行性能調控。
褚智勤團隊的研究成果不僅在物理方法上具有重要意義,也為鑽石半導體材料的開發開闢了新的路徑。傳統上,製備鑽石半導體材料的過程複雜且困難,而這項技術能夠透過簡單的物理手段來實現性能的調控,具有潛在的廣泛應用前景。這項研究成果近期在國際頂尖學術期刊《Nature》發表,再次印證了香港大學在前沿科學研究中的領先地位。
在科學研究成果的發表過程中,團隊曾經歷了多次挫折。最初,他們將論文投遞給《Science》,因審稿意見分歧被拒稿,之後又在投遞給《Nature》時遇到不被送審的情況。在經歷了幾個月的補充實驗和數據之後,論文終於在經過嚴格審查後順利發表。這個過程不僅考驗了科學研究團隊的耐心與毅力,也反映了他們對科學探索的不懈追求。
褚智勤在訪談中提到,科學研究需要持之以恆的精神和對失敗的正確心態。他所秉持的科學研究觀念,強調在面對困難時永不放棄,而正是這理念推動了團隊的成功。他認為,科學研究雖然充滿挑戰,但只有保持對科學的熱愛,才能在艱難的探索中不斷創新,實現突破。
這項研究的發表,為未來鑽石材料的實際應用奠定了基礎。在電子、光子、機械等多個領域,鑽石膜展現出的優異性能無疑將為相關產業帶來新的發展機會。褚智勤團隊的成功不僅是個人和團隊的榮譽,更是對整個研究界的鼓舞,激勵更多研究工作者迎接挑戰、堅持探索。
在當今科技快速發展的時代,這項突破性成果讓人們更加關注材料科學的前沿發展及其在未來生活中的應用潛力。鑽石膜的技術革新也將引發更廣泛的討論,推動科學研究界與產業界的深度融合,為科技進步和經濟發展注入新的動力。