攻克黑磷材料科研难题

　　研发团队在工作中。

　　在深圳新引进的18个孔雀团队中，不少80、90后年轻科研人员崭露头角，身为二维材料先进光电器件研发团队带头人，1984年出生的张晗就是其中一员。 目前，该团队已经在石墨烯以及二硫化钼、黑磷等新型类石墨烯等二维材料研发领域取得国际领先成果，特别是攻克了“黑磷材料大批量制备”这一科研难题，引起 业界关注。

　　协同创新铸超级材料梦想

　　“这是一个协同创新的年代，团队合作优势互补，有助于集中针对国际前瞻性课题展开研发，并有望尽快取得进展。”张晗如是说。2012年后，早年的校友关 系、科研合作以及深圳的区位优势，吸引着4位核心成员相继扎根深圳，经过为期一年半的酝酿，再次聚首的他们完成团队组建。

　　“二维材料先进光电器件研发团队”由深圳大学和中国科学院深圳先进技术研究院的两支科研团队组成，4名核心成员均为有着丰富科研经验的高层次海归人才。团队现拥有8间世界一流水准的实验室、40余名专业科研人员，其中不乏优秀的博士和博士后，平均年龄不到35岁。

　　据了解，团队的四名核心成员拥有专利总量达数十项。张晗，是国家优青基金和中组部青千计划获得者、深大特聘教授、博士生导师，主要从事光纤激光器、非线性 光学、石墨烯等二维材料的光电子特性研究；喻学锋教授身为中国科学院深圳先进技术研究院研究员、博士生导师，是全国材料新技术发展研究会常务理事，致力于 光学功能材料研发；王怀雨博士致力于材料表面功能构建的研究工作；栾峰博士在光通信测量以及应用领域颇有建树。

　　孜孜以求探未知二维世界

　　喻学锋教授介绍，石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，2004年才被首次证实可以单独存在。它是目前发现的最薄、 最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，可用于制造超微型晶体管，生产未来的超级计算机，还适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光 板和太阳能电池板等，科学家甚至预言“石墨烯将彻底改变21世纪”。而张晗教授在石墨烯领域的研究已达8年之久，著作等身。

　　团队组建后，在以石墨烯为代表的二维先进材料可控制备及光学性质、光器件及非线性光学应用研究和先进二维材料可控修饰和表面改性方面均有深入研究。此外， 他们还将目光瞄准深圳光电产业，聚焦二维材料与光电领域高端器件研发。在组建后不到1年时间里，团队成员联名发表的专业论文已超过10篇，其中还有两篇刊 发为《德国应用化学》、《先进功能材料》等国际顶级专业学术期刊的封面论文。

　　研究成果促企业打破壁垒

　　张晗认为，夯实基础研究有利于掌握原创性的核心科技，只有避免急功近利、主动出击，才能把握住难得的时代机遇。

　　他表示，“科研课题应具有顶天、立地两大属性。首先，具有国际前瞻性，石墨烯等新型二维材料的研究刚起步10年，这类前沿光电器件尚未形成专利技术或商业 市场性壁垒，在5年时间内，我们有相当大的可能性打破国外技术垄断、帮助企业绕开对国外专利材料的依赖、抢占国际技术制高点，帮助深圳实现产业化升级。其 次，深圳不仅有华为、中兴，还有柔宇、光启，城市上下游产业链齐备，预期未来超材料、薄膜材料有可能成为带动城市发展的下一个新经济增长点。”

　　机遇总是留给有准备的人。2014年，一种类石墨烯的新型二维材料“黑磷”被发现，由于它拥有可控调节的能隙，可将电子信号转成光信号，具备一些石墨烯所 不具备的特性，故被视为一种新的超级材料。在国际研究刚刚起步阶段，张晗和喻学锋就带领团队率先成功建立了针对“黑磷”的液相制备新方法，揭示了黑磷独特 的层数依赖拉曼特性和光学非线性，还利用黑磷成功实现了对光纤激光器的锁模。该团队在“薄层黑磷的大批量制备”上所取得的突破，一经公开就引起了澳大利 亚、新加坡以及欧洲材料学专家的广泛关注。该团队俨然已经成为黑磷这一新型二维材料光学领域研究的领头人。

　　夯实基础拓产业发展空间

　　王怀雨博士表示，成功入选“孔雀团队”项目、获得1500万的政府资助，让团队可以进一步集中力量攻克不同二维材料的“异质结”，完成新材料制备以及光电器件的应用研发。

　　“该领域研究无经验可循，研究举步维艰，但我们始终不会放弃。”张晗教授表示，未来，通过降低二维材料的大规模制备成本，提高其商品化的市场应用价值；通过与企业分工合作，实现研发成果的产业转化……将给国内相关行业带来极大的提升空间。

　　张晗还有一个身份——市政协委员，他呼吁深圳“关注前沿科学领域的基础研究”的提案，正在实践中得到回应。他表示，深圳的包容性和“马上就办、办就办好” 的执政力度，国内鲜有，十分让人钦服。张晗还主张，对基础领域的科研项目而言，创新更要讲究科学性、系统性，不能做无根之木、无本之源，需要有自下而上完 整的创新产业链作为支撑，既要符合产业发展趋势，又要在深圳有扎实的市场基础。未来，二维材料先进光电器件的研发成果，有望让底层材料突破技术壁垒，对国 家光电领域的发展将产生极大促进。