不忘报国心，段镶锋助力纳米材料科研发展

图说：段镶锋

材料技术的发展左右着人类的生活水平。如今，纳米材料科学的进步能使人们的生活在绿色环保的同时更加绚丽多彩，让衣食住行更加舒适便捷。

当前，世界各国都非常重视材料学的研究发展。然而我国的材料制造业与美国相比处于总体上的弱势地位。

秉着一颗赤子心，2013年，已经取得美国加利福尼亚大学洛杉矶分校终身教授职务的段镶锋决定回国，为祖国的纳米材料科学发展尽一份力。

受聘为湖南大学特聘教授的段镶锋告诉记者，当时他在心里定下了一个目标：“要把这里（湖南）的科研和青年人才培养带动起来。”

跨领域研究奠定基础

段镶锋在美国的科研经历为他回国带领实验室进行原创性研发工作奠定了坚实的基础。

过去10年中，提高计算机的运行能力主要依赖于把越来越多的电路组装到芯片上，这意味着电子器件尺寸越来越小，其组装程序也越来越困难。

2001年，段镶锋和妻子黄昱合作完成的纳米电子领域相关成果被《科学》杂志评价为“本年度重大突破”，为电子器件进一步精巧化迈出了一步。在该项成果中，他们成功地利用液体流动的动力将无数只有十亿分之一米的分子线排列成约毫米级的长度，再通过改变液体流动方向，使其互相交错地排列形成电路和电子器件，这使纳米电路的低成本加工成为可能，在电子计算机和电子元件微型化方面显示出很大的潜力。

2011年2月，汤森路透集团发布了2000~2010年全球顶尖一百化学家名人堂榜单，段镶锋排名第41位；而在全球顶尖一百材料学家名人堂榜单中，他排名第20位。

2013年8月，因为在纳米科学领域，特别是石墨烯和光催化作用方面的杰出贡献，他获得贝尔比奖章。该奖章极少授予华人科学家，段镶锋也成为该奖83年历史上第3位华人得主。

树湖大科研新风

5年多来，他依托湖南大学化学化工学院、“化学生物传感与计量学国家重点实验室”和湖南大学物理与微电子科学学院“微纳光电器件及应用教育部重点实验室”组建起“微纳系统与器件”课题组，成果显著。

二维材料如石墨烯、单层和少层硫化钼、硫化钨等是近年来新开发的材料，具有优异电学、光学和力学等性能，在新一代电子和光电子器件方面有着重要的应用潜力。而要想发掘出这些潜力，则需要发展能精确控制其化学成分和电子结构的可靠合成方法。

段镶锋带领团队，通过改进传统的化学气相沉积(CVD)装置，发展了原位改变气相反应物技术，这是获得横向异质结的关键。

当时，国际上还有两个研究团队几乎同时开展了类似的研究。在这场激烈的科研竞争中，湖南大学科研团队的数据最充分，而且详细示范了其电子和光电子器件应用。他们的相关论文2014年发表后，成为《自然·纳米技术》杂志点击量最高的文章之一。《自然·材料》杂志和nanotechweb.org网站等也进行了报道。

2017年，他和湖南大学段曦东作为共同通讯作者在《科学》上发表的成果则把这个方向推向了一个全新的高度。他们创造性地在生长条件稳定化的过程中引入冷的逆向气流，成功解决了多步生长过程中二维超薄材料的热稳定和可控成核问题。这也是湖南大学第一篇具有第一单位和通讯作者单位身份的NS（《自然》和《科学》杂志的简称）科学研究论文。

2018年，段镶锋又接连在《自然》上发表三篇论文，报道了在二维超晶格、逼近肖特基—莫特极限等方面的重要工作。

段镶锋告诉记者，纳米技术能在实际应用中造福更多的人，给我国社会、经济的发展增添强劲的动力。

来源：中国科学报