董麗,信息科學與工程學院2020級博士研究生(shēng),師從李德春教授。研究方向爲新(xīn)一(yī)代納米材料激光調制器(qì)件的優化(huà)改性,創新(xīn)提出表面缺陷提升納米材料近紅外非線性光學響應和超快(kuài)光學調制特性,闡釋清楚多種缺陷類型的影響機理(lǐ)和分(fēn)析手段,爲後續開發先進納米材料脈沖激光調制器(qì)件奠定了(le)強有力的研究基礎。目前以第一(yī)作(zuò)者在Composite Part B:Engineering等發表高水平期刊13篇,累計影響因子(zǐ)超79。獲得山東大學校(xiào)長獎、學術之星獎、國家獎學金(jīn)、研究生(shēng)優秀學術成果獎一(yī)等獎、優秀研究生(shēng)幹部獎、青島市(shì)千名優秀大學生(shēng)等榮譽。
新(xīn)一(yī)代納米材料激光調制器(qì)件:大成若缺,其用不弊
兩千多年前,老子(zǐ)在《道德經》中提到“大成若缺,其用不弊”,意思是完美之物都好(hǎo)(hǎo)似有缺陷,但(dàn)其作(zuò)用不會衰竭。巧合的是,董麗再開展納米材料激光調制器(qì)件優化(huà)改性研究時的思路(lù),竟然與這一(yī)思想不謀而合。
脈沖激光的産生(shēng)和應用一(yī)直是現代科學研究的重要組成部分(fēn)。傳統的脈沖激光調制器(qì)件,比如(rú)目前成熟的半導體可飽和吸收鏡,其響應帶寬較窄,面向不同的激光應用需要分(fēn)别定制對應波長的器(qì)件,且其價格昂貴,影響了(le)其廣泛應用。近年來納米材料激光調制元件掀起了(le)脈沖激光領域的研究熱潮。但(dàn)是大部分(fēn)納米材料的吸收峰在短波長範圍内,在近紅外長波長的吸收較弱,不利于其實際激光應用。爲解決此難題,董麗在其材料表面引入一(yī)定量的缺陷,通過系統的第一(yī)性原理(lǐ)計算(suàn)與相關實驗驗證了(le)這種缺陷确實可以有效提升納米材料體系在近紅外甚至中紅外波段的吸收響應,實現了(le)1064 nm~2275 nm範圍内的寬帶光學吸收響應。然後基于此也(yě)進行了(le)一(yī)系列的應用,實現了(le)具有超快(kuài)鎖模以及超高信噪比的飛秒(miǎo)激光器(qì)的穩定運轉。在缺陷成就(jiù)的美中,爲新(xīn)一(yī)代納米材料激光調制器(qì)件實現優化(huà)改性,更爲後續開發先進納米材料光調制器(qì)件奠定了(le)強有力的研究與應用的基礎
在博士初期階段,董麗閱讀了(le)大量文獻,發現在納米材料表面引入缺陷後,在很多應用領域中産生(shēng)了(le)更有利的物理(lǐ)和電化(huà)學性能(néng),比如(rú),表面缺陷可以作(zuò)爲活性位點,促進納米材料的吸附和催化(huà)效果;在石墨烯等材料中引入一(yī)些(xiē)缺陷還可以使得本身(shēn)這種非磁性材料産生(shēng)局部磁矩,導緻總體産生(shēng)宏觀順磁性等。在這些(xiē)新(xīn)興研究成果的啓發下(xià),她的腦海中逐漸浮現出一(yī)個問題,“缺陷”在非線性光學吸收領域有沒有好(hǎo)(hǎo)的作(zuò)用呢(ne)?“缺陷”的關鍵詞被畫了(le)雙橫線,愈發清晰。順着這未知的方向,董麗一(yī)開始主要借助理(lǐ)論計算(suàn)做了(le)一(yī)些(xiē)探索,她發現在某些(xiē)特定的材料中引入合适的缺陷,确實會對吸收波長産生(shēng)明顯由短波長向長波長的紅移,驚喜之餘,她又基于理(lǐ)論的研究做了(le)大量的實驗探索。
在基于缺陷修飾的納米材料激光調制器(qì)件制備好(hǎo)(hǎo)了(le)之後,将其耦合進激光腔中試圖實現超快(kuài)鎖模實驗的時候,研究遇到了(le)瓶頸,實驗做了(le)很長時間一(yī)直沒有實現鎖模激光輸出。困惑和懷疑接踵而至——是這種“缺陷”的引入使得納米材料光調制器(qì)件不适合用在這種穩定的鎖模激光器(qì)裏,還是實驗的什(shén)麽地方出了(le)纰漏?面對一(yī)次次失敗,董麗始終沒有放(fàng)棄這個方向,不斷完善,一(yī)路(lù)堅持,做了(le)非常長的時間,最終在理(lǐ)論計算(suàn)與實驗結果的雙重驗證下(xià)攻破了(le)難點。
良師益友,快(kuài)樂藏不住的小家
一(yī)路(lù)走來,董麗最感激的是導師李德春教授。導師在學術思想上(shàng)的高度和生(shēng)活中睿智從容的作(zuò)風都時刻影響着她。
董麗說,可能(néng)每個博士在學術上(shàng)都會遇到一(yī)段感到迷茫或者遇到瓶頸的時期,幸運的是,她遇到了(le)她的導師,很多時候,導師的一(yī)句話、一(yī)個想法就(jiù)會讓董麗産生(shēng)很多新(xīn)的思路(lù),頓悟問題的所在。李德春教授經常與學生(shēng)們說,不論科研上(shàng)還是生(shēng)活上(shàng),做什(shén)麽事(shì)情要以目标爲導向,并始終一(yī)以貫之地走下(xià)去,這時刻提醒着董麗,使她在不斷的實踐中也(yě)摸索出自己對于這一(yī)理(lǐ)念的理(lǐ)解與踐行:科研中始終堅信失敗是成功之母,遇到瓶頸不氣餒不放(fàng)棄;生(shēng)活裏從容應對世間繁雜,遇到難題如(rú)果不是非常影響自己的重要事(shì)情,通通一(yī)笑(xiào)了(le)之。這些(xiē)對她的科研與生(shēng)活有很大的幫助。
“課題組就(jiù)像是家一(yī)樣。”博士的科研生(shēng)活并不輕松,每到中秋元旦等節日,導師和師母就(jiù)會帶着課題組成員一(yī)起出去聚餐,去海邊散步賞月(yuè)(yuè)。她說,讀博期間,自己從未感受到艱苦與孤單,課題組中,不論是科研還是生(shēng)活都是非常充實、快(kuài)樂的,大家有什(shén)麽問題都會一(yī)起討(tǎo)論,有什(shén)麽事(shì)情也(yě)會一(yī)起分(fēn)享,真正做到了(le)快(kuài)樂科研,快(kuài)樂成長。
良師帶領,益友相行。是導師和師兄師姐帶着她在科研路(lù)上(shàng)前行,如(rú)今,成了(le)課題組大師姐的董麗,也(yě)把這份熱情與溫情繼續傳遞給師弟師妹們。她會給他們分(fēn)享研究領域内的文獻,帶着他們一(yī)起做基本的實驗,一(yī)起交流討(tǎo)論遇到的問題,就(jiù)像當初的師兄師姐無私地幫自己一(yī)樣。“今年有兩個研究生(shēng)是和我一(yī)起畢業的,我看着他們入學,看着他們進步,最後和他們一(yī)起畢業,還是非常快(kuài)樂、非常有感觸的。”
董麗曾和一(yī)位師弟合作(zuò)進行研究,主攻實驗方向的董麗和擅長理(lǐ)論計算(suàn)的師弟優勢互補,一(yī)起實現了(le)基于納米材料脈沖激光調制器(qì)件光學器(qì)械的理(lǐ)論仿真工作(zuò)。師弟畢業的時候,董麗感慨良多,一(yī)起探索科研,一(yī)起發光發熱,共同推進整個研究的進展,這是董麗覺得和師門好(hǎo)(hǎo)友們在一(yī)起最快(kuài)樂的事(shì)。“他們畢業了(le),我心裏總有點空落落的感覺。”
“閑不住”的董麗還主動自薦擔任博士班班長,雖然事(shì)務比較多,尤其是疫情防控期間,但(dàn)是她感受到更多的是充實與快(kuài)樂。除了(le)在電腦前或者實驗室裏做科研,作(zuò)爲班長可以和更多人(rén)進行交流,既充實了(le)單調的生(shēng)活,也(yě)在奉獻班集體中找到了(le)自己的價值。班裏還組織了(le)在學院大廳打羽毛球活動,一(yī)開始隻有兩三個人(rén)去打,快(kuài)樂總是吸引人(rén)們駐足,後來人(rén)越來越多,大家一(yī)有時間就(jiù)聚在一(yī)起打球放(fàng)松。
以純粹之心,做感興趣的科研
本碩博至今9年的時間,董麗已發表了(le)13篇高水平期刊論文。回想起當初選擇這個研究方向的決策時刻,董麗一(yī)下(xià)子(zǐ)就(jiù)回到初見導師李德春教授時的場景——知識與感染力交織的課堂、走來走去與同學們密切交流的場景,那股帶着笑(xiào)意的親切感迎面而來。這門在本科期間選修的光學課程,無意間成了(le)董麗與納米材料光學研究緣分(fēn)的起點。通過課下(xià)與老師的多次交流,她決定師從李德春教授碩博連讀。
董麗最快(kuài)樂的事(shì)莫過于有了(le)一(yī)個想法時,通過理(lǐ)論計算(suàn)、仿真得到的結果,和實驗的結果正好(hǎo)(hǎo)是吻合的,“你的想法得到了(le)理(lǐ)論的認可,也(yě)得到了(le)實驗的驗證,那一(yī)瞬間的幸福和快(kuài)樂是無法言說的。”
“從事(shì)科學研究,我可以針對某一(yī)個領域進行深入探索,這種探索是無止境的。”産品的前沿應用和某些(xiē)器(qì)件的更新(xīn)換代更多還是依靠此領域前期多年基礎研究的積累。董麗說自己正在做的基礎研究,或許能(néng)給後來的人(rén)們進一(yī)步探索提供一(yī)點鋪墊。“這些(xiē)基礎性的研究,需要我們這些(xiē)科研工作(zuò)者來做。”
“博士畢業之後我想去做一(yī)名教師,繼續自己的學術研究。”董麗非常憧憬地回憶起自己的童年,小時候的她就(jiù)喜歡玩(wán)當老師的遊戲,也(yě)一(yī)直想做一(yī)名老師。“我覺得把自己的知識傳授給學生(shēng),讓他們去繼續發光發熱,是一(yī)件非常幸福的事(shì)。”
未來,是科學家董麗,還是人(rén)民(mín)教師董麗?時間會給出答(dá)案……
【供稿單位:宣傳部 作(zuò)者:張辰萌 攝影:受訪者提供 編輯:新(xīn)聞網工作(zuò)室 責任編輯:張丹丹 】