語音播報
劉通在納米真空互聯(lián)實驗站。蘇州納米所供圖
作為一名資深天文愛好者,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所(以下簡稱蘇州納米所)高級工程師劉通從小就對星空充滿好奇。然而,喜歡從望遠鏡中仰望星空的劉通,卻沒有選擇學習天文專業(yè),而是考入哈爾濱工業(yè)大學學習物理,后來又從事材料科學方面的研究。他學會了使用電子顯微鏡觀測微觀結構,闖入了另一片浩瀚的微觀物質世界的“星空”。
在蘇州獨墅湖畔的蘇州納米所,有件探索微觀物質世界的利器。它便是能夠提供堪比太空真空環(huán)境的重大科學裝置——納米真空互聯(lián)實驗站(Nano-X)。作為納米領域重大科學裝置,Nano-X背后有無數辛勤的研究人員在默默付出汗水,劉通就是其中一員。
胸懷“星空”,結緣Nano-X
2008年,正在攻讀碩士的劉通偶然聽了一場報告,報告人是如今擔任蘇州納米所所長的王強斌。彼時,王強斌剛剛回國參與蘇州納米所籌建工作,他受研究所委派在全國各地的高校四處奔走,招攬人才。
這場報告激發(fā)了劉通對納米材料的興趣。聽完報告,他便有了到蘇州納米所工作的想法。于是, 2015年從哈爾濱工業(yè)大學博士一畢業(yè),劉通就選擇到蘇州納米所從事博士后研究工作。
劉通來到蘇州納米所時正趕上Nano-X籌建,雖然愛好天文的他沒能探索浩瀚無垠的宇宙星空,但Nano-X充滿未知挑戰(zhàn)的工作,為劉通提供了另一片自由探索的“星空”。
Nano-X是世界首個按國家重大科技基礎設施標準在建的集材料生長、器件加工、測試分析為一體的納米領域重大科學裝置。它通過超高真空管道把材料生長、測試表征等各類功能設備相互連接。由于具有10-8 Pa的真空度,Nano-X能夠實現原子尺度上材料與相關器件本征規(guī)律的探索。
Nano-X在推動納米技術研究方面的巨大作用和展現出的廣闊應用前景,促使劉通立志投身“真空”事業(yè),為研究微觀物質世界的奧秘提供尖端的技術手段,從而延續(xù)探索“星空”的夢想。
要有夢想,更要不懈努力
劉通剛到蘇州納米所時,Nano-X連一臺儀器設備都沒有,廠房也沒有動工。他每天的工作就是規(guī)劃、調整未來的實驗場地、設備配置等。
由于看不到實驗室實際的樣子,時間一長,劉通有時會感到迷茫,工作一時沒了方向。
“艱難方顯勇毅,磨礪始得玉成。”彷徨中的劉通再次把目光投向星空,閃耀的“南仁東星”吸引了他的注意。胸懷宏大夢想的“人民科學家”南仁東用畢生心血,歷時22年建成了舉世矚目的天文領域大科學裝置——FAST,極大拓展了人類觀察宇宙星空視野的極限。
南仁東敢為人先、堅毅執(zhí)著的科學精神深深打動了劉通,也使他深受鼓舞,徹底掃除了籠罩在心中的彷徨和迷茫。
“南仁東用實際行動告訴我們,人不僅要有夢想,更要有為了夢想而不懈努力的決心和毅力。”想明白這些后,劉通充滿干勁兒,商討儀器設備的采購規(guī)劃、討論實驗廠房的需求、設計真空互聯(lián)管道與樣品傳送的核心機構、憧憬未來可以在真空互聯(lián)中實現的實驗計劃……每天都過得很充實。
在實驗站,劉通主要負責聚焦離子束顯微鏡設備,他在該設備的技術開發(fā)與服務上頗有建樹。在一次利用真空互聯(lián)裝置進行實驗時,細心的劉通發(fā)現一個關鍵問題:使用聚焦離子束顯微鏡處理樣品表面時,樣品表面需要與水平方向呈45度左右的夾角才可以進行實驗,但這樣處理后的樣品通過真空互聯(lián)傳送到其他測試設備中依然是傾斜狀態(tài),而測試設備大多不能傾斜太大角度,只能在斜面上測試,因此無法獲得最精確的測試結果。
針對這個問題,劉通自主設計了新型樣品載臺,通過簡單操作就可以在超高真空中實現樣品從45度傾斜到0度水平的自由轉換,有效提高了樣品測試精度。
劉通還深入鉆研聚焦離子束顯微鏡的關鍵技術開發(fā),并攻克多項關鍵技術難題,為用戶提供微納結構分析與解決方案,尤其是在半導體器件失效分析、高難度透射電鏡樣品制備等方面有突出貢獻,已累計服務用戶超過9000小時。他針對微米級顆粒制備透射電鏡樣品困難的關鍵技術問題,開發(fā)了全新的樣品制備方法,創(chuàng)新性地將微米級顆粒制樣方法全部在真空腔體中進行,大大縮短了制樣時間,提高了樣品測試質量,實現了該領域的技術突破。
敢為人先,堅毅執(zhí)著
2022年6月,劉通所在的大科學裝置黨支部成立了“南仁東大科學裝置青年突擊隊”。作為支部組織委員的劉通成為突擊隊中的骨干成員。他協(xié)助黨支部組織召開突擊隊全體隊員會議,緊緊圍繞部門年度重點工作,深入研討工作中存在的問題,分析問題背后的原因,提出改進工作的舉措,歷經多次優(yōu)化完善,最終凝練出“三大會戰(zhàn)”攻堅行動項目。
劉通不僅以身作則,發(fā)揮黨員先鋒模范作用,兢兢業(yè)業(yè)做好本職工作,還積極帶動突擊隊的黨員和群眾勇挑重擔,為建成國際領先的大科學裝置攻堅克難。
加入蘇州納米所以來,劉通全程參與了NANO-X一期建設與驗收、二期建設與驗收以及三期規(guī)劃,承擔多個真空互聯(lián)技術開發(fā)、真空設備開發(fā)以及真空互聯(lián)實驗項目,設計并完成多臺設備與真空管道的對接和樣品傳送,保障樣品在真空管道中順暢傳送,驗證真空互聯(lián)技術的必要性和實用性,同時與高校和企業(yè)聯(lián)合開展多個技術攻關項目。
“敢為人先,堅毅執(zhí)著”是劉通一直秉持的理念。如今,已經扎根蘇州納米所10年的他依然志在“真空”,初心不改,在真空互聯(lián)的前沿領域不斷耕耘,憑借敢為人先的創(chuàng)新精神,堅毅執(zhí)著地邁向搶占納米科技制高點的新征程。
(原載于《中國科學報》?2025-02-26?第4版?綜合)
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