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博采众长 求实创新——记教育部凝聚态物理学科长江学者钟建新教授

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2024年2月28日发(作者:隆洛妃)

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第2期 纳米科技 No.2 2008年4月 Nanoscience&Nanotechnology April 2008 [高端专访] 博采众长 求实创新 ——记教育部凝聚态物理学科长江学者钟建新教授 本刊编辑部 湘潭大学材料与光电物理学院院长、湘潭大 究。他和合作者有关表面纳米结构生长的工作也 学量子工程与微纳能源技术研究所所长、湖南省 被(Nature}}评论文章专文介绍,发现的边角扩散判 凝聚态物理重点学科负责人钟建新教授是一位建 据被认为是原子束沉积表面纳米结构形貌演化的 树颇多的青年学者,其主要贡献包括:提出了半导 一个重要的机制。而他在量子动力学方面的突出 体量子结构分区掺杂和无序一有序量子偶合系统 工作使得一著名国际刊物中最近的一篇文章将他 的新概念;发现和阐明了量子扩散的两个重要普 的名字反复提到达24次。他参与的复杂纳米颗粒 适规律;发现和阐明了分子束外延薄膜生长过程 镶嵌结构的研究被美国著名的R&D Magzine评 中表面纳米结构形态演化的一些重要规律和机 选为2007年度世界25项微纳技术顶尖成果之 制;发现了半导体纳米线的结构特征及其量子尺 一。由于在纳米电子学方面的突出工作,他作为 寸效应;发现了纳米结构在弯曲表面上生长和形 18位报告人之一,与来自IBM、HP、摩托罗拉、 态演化的重要机制;发现了准周期体系的能级涨 NASA、哈佛大学、康奈尔大学、加州大学、法国国 落规律及其与随机矩阵理论和量子混沌理论的普 家科研中心、日本Tuhuku大学等国际著名研究机 遍联系;建立了准周期系统的量子动力学理论和 构的纳米电子学首席科学家在美国NanoTech 适用于各种非周期系统的格林函数重正化群电子 2003会议的分子与纳米电子学分会场做邀请报 结构理论和方法;首先将随机矩阵理论应用到基 告;并应邀在2008欧洲原子与分子计算中心量子 因网络研究,发现了一个从基因微阵列数据中构 线讲习班做特邀报告。 造基因网络和识别功能基因模块的新方法等。他 由于成果卓著,钟建新教授多次获得国内外 在国际知名学术刊物发表论文七十余篇,并多次 科研成果奖励,其中包括湖南省科技进步二等奖 在重大国际会议上做邀请报告,其中包括欧洲原 (2005年)、国家教学优秀成果二等奖(2005年)、 子与分子计算中心讲习班特邀报告,美国纳米技 湖南省教学优秀成果一等奖(2005年)、国务院特 术大会邀请报告,美国物理协会三月年会邀请报 殊津贴专家(1995年)、教育部全国优秀青年教师 告,国际复合材料和纳米工程大会荣誉邀请报告, 研究奖励基金(1996年)、湖南省首届十大杰出青 国际统计物理大会分会场主题报告等。他还应 年科技工作者(1996年)、湖南省优秀中青年专家 Bentham Science Publishers邀请为其《The Open (1999年)、湖南省优秀留学回国人员(1999年)、 Condensed Matter Physics Journal}}杂志编辑委员会 教育部科学进步奖三等奖(1992年);法国国家科 成员。 学研究中心第三世界国家优秀工程师博士学位奖 钟教授的科研成果既得到国内同仁的充分肯 学金(1993年一1995年)等。并于2001和2006年 定,也引起了国外学者的高度关注,他的研究工作 先后两次获得教育部长江学者资格。 被国际同行广泛引用和高度评价。在最近(Nature 十几年来,钟建新教授一直走在科学前沿,先 Nanotechnology}}中有关纳米电子材料器件器件对 后主持的科研项目有量子薄膜掺杂、纳米颗粒镶 纳米度量衡技术的迫切需要的综述文章里,美国 嵌高温超导材料、半导体纳米颗粒超晶格、纳米颗 作者将钟教授的纳米线分区掺杂的工作做为四个 粒一碳纳米管复合材料、基因表达网络识别和模拟 例子之・突出报道,认为钟教授的工作对该领域 的新方法、量子结构的生长号胜能、半导体纳米线 提出了新的挑战,将推动纳米结构掺杂技术的研 的掺杂与输运性质研究、凝聚态物理、准晶电子动 

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第5卷第2期 2008年4月 高端专访 Interview V01.5 No.2 April 2008 力学研究、准晶量子动力学和电子输运性质研究、 量的研究生。2008年成立的以他为所长的湘潭大 学量子工程与微纳能源技术研究所,研究梯队成 准晶电子性质研究、具有多分形电子能谱的复杂 固体量子扩散研究等20余项。 钟教授取得的成绩得益于他的博采众长、求 实创新的治学态度。他本科和研究生就读于湘潭 大学物理系,该系虽只有30年的办学历史,却具 有浓厚的学术环境,从这里毕业的本科生已经有 4位成为教育部长江学者特聘教授。在湘潭大学, 员包括教授3名、副教授5名、讲师8名、研究生 20余名。所培养的研究生的科研能力与综合素质 深受好评并在后继科研工作中取得突出成绩。他 指导的第一批研究生袁辉球等一毕业即应邀前往 德国马普研究所等单位从事合作研究。袁辉球33 岁即被聘为教育部长江学者特聘教授,成为我国 钟教授打下了很好的理论物理研究基础。他于 1993年至1995年在法国国家科研中心与皮尔一 居里大学从事准晶与多孔纳米硅的研究并获得法 国固体物理博士学位。在法国三年的求学与研究 中,法国科学家对纯科学问题的热爱和探索精神 使他受益匪浅。钟教授于1997年至1998年在德 国哥廷根马普研究所和开姆尼茨工业大学从事为 期一年半的量子物理访问研究,德国浓厚的量子 物理和固体物理的研究传统以及德国物理科学家 严谨的治学态度使他深受感染。德国对科学和科 学家的尊重也给他留下了深刻印象,哥廷根市的 许多街道和楼房都是用德国历史上著名的科学家 名字命名,钟教授在访问期间就曾住在诺贝尔奖 获得者劳厄居住过的别墅里。在美国橡树岭国家 实验室长达9年的纳米的研究经历使他在纳米电 子学、纳米材料生长、量子调控、微纳能源技术等 方面积累了丰富的研究经验,并深深认识到求实 创新是高新技术发展的灵魂。 作为湖南省“十五”和“十一五”计划凝聚态物 理重点学科和湘潭大学凝聚态物理博士点负责 人,钟建新教授在学科建设方面,亦有着突出贡 献。在他的带领下,湘潭大学凝聚态物理学科蓬勃 发展,不仅获得了博士点,并且成为湖南省“十五” 和“十一五”重点建设学科。这个重点学科一直非 常重视学科和学位点的建设,积极引进人才、培养 人才,不断壮大和加强学术队伍;充分利用重点学 科的资源和经费,因地制宜,努力发展本学科的优 势和特色,取得了一系列引人注目的成绩: 1、学术队伍已具规模和实力。现有凝聚态物 理学科教育部长江学者特聘教授1名、湖南省芙 蓉学者2名、教育部新世纪人才基金获得者2名, 学科成员达30人,其中教授l4人、具有博士学位 的有16人,大部分成员年龄在45岁以下,是一支 年轻的、稳定的学术队伍。学科还培养出一批高质 2 最年轻的长江学者。因教学成绩突出,钟建新获得 过国家教学优秀成果二等奖和湖南省教学优秀成 果一等奖。 2、研究方向稳步拓展。学科现已形成相对稳 定的五个主要研究方向:一是凝聚态理论,主要开 展了纳米结构生长、形态控制以及物理性质方面 的研究;二是非线性物理及交叉科学,主要开展了 非线性光纤和光学材料、非线性离散晶格动力学、 天体物理、玻色一爱因斯坦凝聚、蛋白质结构和功 能、基因网络识别与构造等方面的研究;三是功能 材料物理,主要开展了稀土掺杂能量转换发光材 料的基础和应用、高温轻金属TiA1合金、脉冲激 光沉积法和有机物合成法制备压电薄膜等方面的 研究。值得一提的是,稀土掺杂能量转换发光材料 在防伪方面的应用很有特色和前景,在国内达到 了领先水平,初步形成了产、学、研一体化的格局; 四是计算物理学,主要开展了分子反应动力学、物 质结构的第一性原理计算等方面的研究;五是量 子工程与微纳能源技术,研究重点为量子结构中 的电子学、光学、热学、力学的新性质及其转换特 性,微纳能源器件的制备及其应用技术的研发。由 于自然能源资源的日益枯竭,能源已成为关系到 我国经济建设与社会发展能否取得成功的瓶颈问 题,迫切需要开发更为清洁、廉价和有效的新能源 技术以满足工业发展和社会生活的需要。另一方 面,微电子器件的移动化和多功能化需要更多的 能量驱动,但目前的微能源技术远不能满足这一 需求。量子结构最为重要的物理现象是,量子受限 效应的存在使得它的能量载流子(电子、声子、光 子)具有完全不同于宏观物质的特性,利用量子受 限的新特性可望开发出新型的高效节能微纳能源 器件。 3、科学研究成果颇丰。自2001年7月被批准 为湖南省十五重点学科的7年建设期内,获得国 

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第2期 纳米科技 No.2 2008年4月 Nanoscience&Nanotechnology April 2008 家863项目1项,国家自然科学基金项目l2项, 他认为,“中国国际纳米科技研讨会”已经连 其它国家级项目4项;主持承担部省级项目34 续举办了六届,特别是最近三届,在中国微米纳米 项,获得科研经费总计近千万元。在Science, 技术学会等机构以及白春礼、解思深、张泽、王中 Nano Letters,Physical Review Letters,Applied 林等多位领导和专家的关心支持下,研讨会在传 Physics Letters,Physical Review等高级别刊物发 播纳米科技领域的创新思维、研究进展、应用开发 表了100余篇学术论文。其中SCI收录83篇,EI 和产业化进程等方面发挥了积极有效的作用。 收录7篇,影响因子2.0以上的论文30余篇。研 他表示,2009年第八届会议如能在湘潭召开 究成员分别获得过国家教学优秀成果二等奖,教 将是一大盛事。长株潭地区高校众多,会议资源十 育部和湖南省科技进步二等奖,国家百篇优秀博 分丰富:相关研究机构有湘潭大学的凝聚态物理 士论文奖等奖励。 研究中心、量子工程与微纳能源研究所、低维材料 4、学科的快速发展紧密地依赖于近年来广泛 及其应用技术教育部重点实验室;离湘潭仅45公 的学术交流所获得的信息和学术界同仁对学科的 里的长沙地区有中南大学、湖南大学、湖南师范大 支持,参与承办了近十次国际、国内学术会议,邀 学。湘潭周围地区是众多伟人的故乡,请了一大批院士和国内知名学者来讲学和指导工 作,得以紧跟科学研究的前沿,不断拓展科学研究 的领域和方向。 一 一有毛泽东故 居韶山、彭德怀故居、刘少奇故居花明楼、齐白石 故居、曾国藩故居。自然景观有国家公园张家界、 一一 湘西凤凰古城、衡山。国务院已将长沙一株洲一湘潭 一一这些成绩的取得为学科的“十一五”建设发展 列为长株潭综合改革试验区,交通、通讯、住宿、文 奠定了良好的基础。 化娱乐条件等已具有大都市的标准。另外,湘潭大 学凝聚态物理研究中心能为大会筹集约l0万人 又:最近,钟建新教授欣然接受邀请,出任 民币的资助。这些资源将为开好大会提供可靠的 “2008第七届中国国际纳米科技(武汉)研讨会” 保证。 大会程序委员会副主席并在大会上做特邀报告。 3 一

2024年2月28日发(作者:隆洛妃)

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第2期 纳米科技 No.2 2008年4月 Nanoscience&Nanotechnology April 2008 [高端专访] 博采众长 求实创新 ——记教育部凝聚态物理学科长江学者钟建新教授 本刊编辑部 湘潭大学材料与光电物理学院院长、湘潭大 究。他和合作者有关表面纳米结构生长的工作也 学量子工程与微纳能源技术研究所所长、湖南省 被(Nature}}评论文章专文介绍,发现的边角扩散判 凝聚态物理重点学科负责人钟建新教授是一位建 据被认为是原子束沉积表面纳米结构形貌演化的 树颇多的青年学者,其主要贡献包括:提出了半导 一个重要的机制。而他在量子动力学方面的突出 体量子结构分区掺杂和无序一有序量子偶合系统 工作使得一著名国际刊物中最近的一篇文章将他 的新概念;发现和阐明了量子扩散的两个重要普 的名字反复提到达24次。他参与的复杂纳米颗粒 适规律;发现和阐明了分子束外延薄膜生长过程 镶嵌结构的研究被美国著名的R&D Magzine评 中表面纳米结构形态演化的一些重要规律和机 选为2007年度世界25项微纳技术顶尖成果之 制;发现了半导体纳米线的结构特征及其量子尺 一。由于在纳米电子学方面的突出工作,他作为 寸效应;发现了纳米结构在弯曲表面上生长和形 18位报告人之一,与来自IBM、HP、摩托罗拉、 态演化的重要机制;发现了准周期体系的能级涨 NASA、哈佛大学、康奈尔大学、加州大学、法国国 落规律及其与随机矩阵理论和量子混沌理论的普 家科研中心、日本Tuhuku大学等国际著名研究机 遍联系;建立了准周期系统的量子动力学理论和 构的纳米电子学首席科学家在美国NanoTech 适用于各种非周期系统的格林函数重正化群电子 2003会议的分子与纳米电子学分会场做邀请报 结构理论和方法;首先将随机矩阵理论应用到基 告;并应邀在2008欧洲原子与分子计算中心量子 因网络研究,发现了一个从基因微阵列数据中构 线讲习班做特邀报告。 造基因网络和识别功能基因模块的新方法等。他 由于成果卓著,钟建新教授多次获得国内外 在国际知名学术刊物发表论文七十余篇,并多次 科研成果奖励,其中包括湖南省科技进步二等奖 在重大国际会议上做邀请报告,其中包括欧洲原 (2005年)、国家教学优秀成果二等奖(2005年)、 子与分子计算中心讲习班特邀报告,美国纳米技 湖南省教学优秀成果一等奖(2005年)、国务院特 术大会邀请报告,美国物理协会三月年会邀请报 殊津贴专家(1995年)、教育部全国优秀青年教师 告,国际复合材料和纳米工程大会荣誉邀请报告, 研究奖励基金(1996年)、湖南省首届十大杰出青 国际统计物理大会分会场主题报告等。他还应 年科技工作者(1996年)、湖南省优秀中青年专家 Bentham Science Publishers邀请为其《The Open (1999年)、湖南省优秀留学回国人员(1999年)、 Condensed Matter Physics Journal}}杂志编辑委员会 教育部科学进步奖三等奖(1992年);法国国家科 成员。 学研究中心第三世界国家优秀工程师博士学位奖 钟教授的科研成果既得到国内同仁的充分肯 学金(1993年一1995年)等。并于2001和2006年 定,也引起了国外学者的高度关注,他的研究工作 先后两次获得教育部长江学者资格。 被国际同行广泛引用和高度评价。在最近(Nature 十几年来,钟建新教授一直走在科学前沿,先 Nanotechnology}}中有关纳米电子材料器件器件对 后主持的科研项目有量子薄膜掺杂、纳米颗粒镶 纳米度量衡技术的迫切需要的综述文章里,美国 嵌高温超导材料、半导体纳米颗粒超晶格、纳米颗 作者将钟教授的纳米线分区掺杂的工作做为四个 粒一碳纳米管复合材料、基因表达网络识别和模拟 例子之・突出报道,认为钟教授的工作对该领域 的新方法、量子结构的生长号胜能、半导体纳米线 提出了新的挑战,将推动纳米结构掺杂技术的研 的掺杂与输运性质研究、凝聚态物理、准晶电子动 

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第5卷第2期 2008年4月 高端专访 Interview V01.5 No.2 April 2008 力学研究、准晶量子动力学和电子输运性质研究、 量的研究生。2008年成立的以他为所长的湘潭大 学量子工程与微纳能源技术研究所,研究梯队成 准晶电子性质研究、具有多分形电子能谱的复杂 固体量子扩散研究等20余项。 钟教授取得的成绩得益于他的博采众长、求 实创新的治学态度。他本科和研究生就读于湘潭 大学物理系,该系虽只有30年的办学历史,却具 有浓厚的学术环境,从这里毕业的本科生已经有 4位成为教育部长江学者特聘教授。在湘潭大学, 员包括教授3名、副教授5名、讲师8名、研究生 20余名。所培养的研究生的科研能力与综合素质 深受好评并在后继科研工作中取得突出成绩。他 指导的第一批研究生袁辉球等一毕业即应邀前往 德国马普研究所等单位从事合作研究。袁辉球33 岁即被聘为教育部长江学者特聘教授,成为我国 钟教授打下了很好的理论物理研究基础。他于 1993年至1995年在法国国家科研中心与皮尔一 居里大学从事准晶与多孔纳米硅的研究并获得法 国固体物理博士学位。在法国三年的求学与研究 中,法国科学家对纯科学问题的热爱和探索精神 使他受益匪浅。钟教授于1997年至1998年在德 国哥廷根马普研究所和开姆尼茨工业大学从事为 期一年半的量子物理访问研究,德国浓厚的量子 物理和固体物理的研究传统以及德国物理科学家 严谨的治学态度使他深受感染。德国对科学和科 学家的尊重也给他留下了深刻印象,哥廷根市的 许多街道和楼房都是用德国历史上著名的科学家 名字命名,钟教授在访问期间就曾住在诺贝尔奖 获得者劳厄居住过的别墅里。在美国橡树岭国家 实验室长达9年的纳米的研究经历使他在纳米电 子学、纳米材料生长、量子调控、微纳能源技术等 方面积累了丰富的研究经验,并深深认识到求实 创新是高新技术发展的灵魂。 作为湖南省“十五”和“十一五”计划凝聚态物 理重点学科和湘潭大学凝聚态物理博士点负责 人,钟建新教授在学科建设方面,亦有着突出贡 献。在他的带领下,湘潭大学凝聚态物理学科蓬勃 发展,不仅获得了博士点,并且成为湖南省“十五” 和“十一五”重点建设学科。这个重点学科一直非 常重视学科和学位点的建设,积极引进人才、培养 人才,不断壮大和加强学术队伍;充分利用重点学 科的资源和经费,因地制宜,努力发展本学科的优 势和特色,取得了一系列引人注目的成绩: 1、学术队伍已具规模和实力。现有凝聚态物 理学科教育部长江学者特聘教授1名、湖南省芙 蓉学者2名、教育部新世纪人才基金获得者2名, 学科成员达30人,其中教授l4人、具有博士学位 的有16人,大部分成员年龄在45岁以下,是一支 年轻的、稳定的学术队伍。学科还培养出一批高质 2 最年轻的长江学者。因教学成绩突出,钟建新获得 过国家教学优秀成果二等奖和湖南省教学优秀成 果一等奖。 2、研究方向稳步拓展。学科现已形成相对稳 定的五个主要研究方向:一是凝聚态理论,主要开 展了纳米结构生长、形态控制以及物理性质方面 的研究;二是非线性物理及交叉科学,主要开展了 非线性光纤和光学材料、非线性离散晶格动力学、 天体物理、玻色一爱因斯坦凝聚、蛋白质结构和功 能、基因网络识别与构造等方面的研究;三是功能 材料物理,主要开展了稀土掺杂能量转换发光材 料的基础和应用、高温轻金属TiA1合金、脉冲激 光沉积法和有机物合成法制备压电薄膜等方面的 研究。值得一提的是,稀土掺杂能量转换发光材料 在防伪方面的应用很有特色和前景,在国内达到 了领先水平,初步形成了产、学、研一体化的格局; 四是计算物理学,主要开展了分子反应动力学、物 质结构的第一性原理计算等方面的研究;五是量 子工程与微纳能源技术,研究重点为量子结构中 的电子学、光学、热学、力学的新性质及其转换特 性,微纳能源器件的制备及其应用技术的研发。由 于自然能源资源的日益枯竭,能源已成为关系到 我国经济建设与社会发展能否取得成功的瓶颈问 题,迫切需要开发更为清洁、廉价和有效的新能源 技术以满足工业发展和社会生活的需要。另一方 面,微电子器件的移动化和多功能化需要更多的 能量驱动,但目前的微能源技术远不能满足这一 需求。量子结构最为重要的物理现象是,量子受限 效应的存在使得它的能量载流子(电子、声子、光 子)具有完全不同于宏观物质的特性,利用量子受 限的新特性可望开发出新型的高效节能微纳能源 器件。 3、科学研究成果颇丰。自2001年7月被批准 为湖南省十五重点学科的7年建设期内,获得国 

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第2期 纳米科技 No.2 2008年4月 Nanoscience&Nanotechnology April 2008 家863项目1项,国家自然科学基金项目l2项, 他认为,“中国国际纳米科技研讨会”已经连 其它国家级项目4项;主持承担部省级项目34 续举办了六届,特别是最近三届,在中国微米纳米 项,获得科研经费总计近千万元。在Science, 技术学会等机构以及白春礼、解思深、张泽、王中 Nano Letters,Physical Review Letters,Applied 林等多位领导和专家的关心支持下,研讨会在传 Physics Letters,Physical Review等高级别刊物发 播纳米科技领域的创新思维、研究进展、应用开发 表了100余篇学术论文。其中SCI收录83篇,EI 和产业化进程等方面发挥了积极有效的作用。 收录7篇,影响因子2.0以上的论文30余篇。研 他表示,2009年第八届会议如能在湘潭召开 究成员分别获得过国家教学优秀成果二等奖,教 将是一大盛事。长株潭地区高校众多,会议资源十 育部和湖南省科技进步二等奖,国家百篇优秀博 分丰富:相关研究机构有湘潭大学的凝聚态物理 士论文奖等奖励。 研究中心、量子工程与微纳能源研究所、低维材料 4、学科的快速发展紧密地依赖于近年来广泛 及其应用技术教育部重点实验室;离湘潭仅45公 的学术交流所获得的信息和学术界同仁对学科的 里的长沙地区有中南大学、湖南大学、湖南师范大 支持,参与承办了近十次国际、国内学术会议,邀 学。湘潭周围地区是众多伟人的故乡,请了一大批院士和国内知名学者来讲学和指导工 作,得以紧跟科学研究的前沿,不断拓展科学研究 的领域和方向。 一 一有毛泽东故 居韶山、彭德怀故居、刘少奇故居花明楼、齐白石 故居、曾国藩故居。自然景观有国家公园张家界、 一一 湘西凤凰古城、衡山。国务院已将长沙一株洲一湘潭 一一这些成绩的取得为学科的“十一五”建设发展 列为长株潭综合改革试验区,交通、通讯、住宿、文 奠定了良好的基础。 化娱乐条件等已具有大都市的标准。另外,湘潭大 学凝聚态物理研究中心能为大会筹集约l0万人 又:最近,钟建新教授欣然接受邀请,出任 民币的资助。这些资源将为开好大会提供可靠的 “2008第七届中国国际纳米科技(武汉)研讨会” 保证。 大会程序委员会副主席并在大会上做特邀报告。 3 一

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