中科院固體物理所實致力納米材料的光學性能研究

在中科院固體物理所實驗室里葉長輝博士介紹說， “我們整個實驗室致力于納米空間的物理、化學基本現象和理論及實用化技術的研究，包括低維納米材料及有序陣列的關鍵制備技術及性能調控（特別是光學性能），納米材料在藥物和環保中的應用等。”

　　在一間房間里，我們看到一個體形龐大的儀器平躺在一個桌面上，灰白色，整整占了實驗室1/4的空間。

　　“這是熒光光譜儀，用來測量光學性能，即用一束光激發樣品材料，看它發出的光處于什么波段。”葉博士說，“這臺儀器從英國進口，價值100多萬。”接著，他指著一個不大的圓柱狀筒罐介紹道，“這里邊盛放著液氮，用來測量低溫下材料的光學性能。”

　　這臺儀器與傳統儀器有一個重要的區別。葉博士說，一般的儀器只能測量可見光，而這臺儀器可以從紫外波段測量到紅外波段，當然也包括位于紅外，紫外之間的可見光，這樣，它的測量范圍就比傳統儀器大很多。

　　測量波長的目的是為了研究材料的光學性能。有些熒光顯示材料，如街道上的廣告牌，一到晚上就特別明亮，很多人以為它們用的是電能，其實不然，它們白天吸收并存儲太陽能，晚上就利用這些能量發光。此儀器可以測量這些熒光材料的衰減壽命，研究它們發光過程中的能量變化情況。

　　葉博士說介紹說，這臺儀器另外一個先進之處是，它測量的結果完全數據化。以前的儀器，測量結果只能打印出一張或幾張圖，然后靠人工把圖掃描進電腦進行處理，而這臺儀器可以把測量得到的曲線圖譜直接存儲進電腦，工作人員可以在電腦中進行研究。

　　在另一個房間里，葉博士指著一臺頂部高高聳立的一個灰白色鏡筒的儀器說：“這是橢圓偏振儀，主要用來測量一些薄膜的物理參數，如膜的厚度，折射率、介電常數等。當然，測量前需要把一些材料做成薄膜。”他說，“所測薄膜要很平整，不能起伏太大，如果一個薄膜凹凸不平，測量結果就不準確。”

　　據葉博士介紹，一張膜質量的好壞，與膜的厚度、折射率密切相關。薄膜的厚度有的時候只有幾百或幾十納米，肉眼是看不見的，只能通過儀器檢測。

　　薄膜用途很廣，現在電子芯片就需要非常薄的膜，因為膜越薄，越能節省空間，這樣做出的芯片體積就越小。

　　儀器左邊有個顯示器，可以顯示樣品表面是否平整，如果不平整，比較粗糙，實驗人員可以選擇樣品的其它部位進行測量。儀器后邊是個主機，用來處理各種數據。主光學臺上那個空懸的鏡筒，是實驗人員用來對薄膜進行觀測的。

　　葉博士說，近兩年來，實驗室在各個方面都取得長足進展，發表SCI論文100多篇，爭取國家“863”、自然科學基金項目10項，兩年來累計爭取經費1490多萬元，購置大型設備4臺，研制設備10多臺，成功建立了納米材料制備、表征的研究平臺。