魏展畫(huà)教授（左一）在實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生

    10月11日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物Nature（《自然》）以背靠背的形式發(fā)布了兩篇來(lái)自中國(guó)科研人員的重要成果，并發(fā)表了一篇長(zhǎng)文評(píng)論。兩篇論文均獨(dú)立實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦LED外量子效率超過(guò)20%，刷新了該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄，標(biāo)志著中國(guó)科研人員在鈣鈦礦LED研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新的突破。

    其中一篇，來(lái)自華僑大學(xué)“準(zhǔn)90后”魏展畫(huà)教授為主的科研團(tuán)隊(duì)；另一篇?jiǎng)t來(lái)自南京工業(yè)大學(xué)黃維院士領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)。

    這位出生于1989年的“準(zhǔn)90后”教授與其團(tuán)隊(duì)，到底做出了一個(gè)什么樣的研究成果，為何能登上國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物？他們又為之付出了怎樣的努力？

刷新世界紀(jì)錄

造出高效綠光鈣鈦礦LED

　　魏展畫(huà)團(tuán)隊(duì)在Nature在線(xiàn)發(fā)表的研究成果，在鈣鈦礦發(fā)光二極管（LED）研究領(lǐng)域取得重大突破：他們制備出了全球領(lǐng)先的高亮度、高量子轉(zhuǎn)換效率的綠光鈣鈦礦LED器件，其外量子效率達(dá)到20.3%，壽命超過(guò)100小時(shí)，刷新了該領(lǐng)域的世界紀(jì)錄。

　　據(jù)稱(chēng)，這是鈣鈦礦電致發(fā)光領(lǐng)域取得的重大研究進(jìn)展，將推動(dòng)我國(guó)向發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、價(jià)格低廉的顯示和照明器件產(chǎn)業(yè)邁出重要的一步。

　　據(jù)了解，2014年，英國(guó)劍橋大學(xué)的學(xué)者首次報(bào)道了能在室溫下工作的近紅外光和綠光的鈣鈦礦發(fā)光二極管，測(cè)得外量子效率（EQE）分別為0.76%和0.1%。此后，鈣鈦礦發(fā)光二極管便吸引了越來(lái)越多的關(guān)注，目前報(bào)道的綠光最高外量子效率為16%多。

　　而魏展畫(huà)團(tuán)隊(duì)的研究，則把外量子效率提到了20.3%?！?0%是一條線(xiàn)，效率達(dá)到這個(gè)水平，說(shuō)明有一定的產(chǎn)業(yè)化前景。制備出高效率的可見(jiàn)光鈣鈦礦LED器件，也意味著離產(chǎn)業(yè)化更近?！拔赫巩?huà)說(shuō)。

　　據(jù)他介紹，發(fā)光二極管（LED）技術(shù)在生活中的應(yīng)用無(wú)處不在，GaN、GaP等純無(wú)機(jī)半導(dǎo)體是第一代LED，被廣泛用于室內(nèi)照明、顯示屏背光源和拼接戶(hù)外大尺寸顯示屏等；1987年發(fā)明的有機(jī)發(fā)光二極管（OLED），已被用作室內(nèi)照明、高端手機(jī)和電視屏幕等。

   “鈣鈦礦LED和OLED很像，而且作為平面自發(fā)光器件成本更低，且具有質(zhì)量輕、厚度薄、視角廣、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。它在色彩方面比OLED更加鮮艷，在屏幕顯示和綠色健康燈光照明等方面具有廣泛的應(yīng)用前景?！蔽赫巩?huà)說(shuō)，與LED和OLED技術(shù)由日韓美把控不同，目前中國(guó)人引領(lǐng)著鈣鈦礦LED的研究：他們團(tuán)隊(duì)的最新研究刷新了可見(jiàn)光鈣鈦礦LED的世界記錄，而同日發(fā)文的南京工業(yè)大學(xué)的研究，則刷新了近紅外非可見(jiàn)光鈣鈦礦LED世界紀(jì)錄。

   “鈣鈦礦LED器件要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，還有很多科研難題要解決，也有很長(zhǎng)一段的路要走，但我們充滿(mǎn)信心。”魏展畫(huà)稱(chēng)。

“前輩們都這么拼，

我們有什么理由不”

　　該篇發(fā)表在Nature上的論文“Perovskite Light-Emitting Diodes with External Quantum Efficiency Exceeding 20 percent”，華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院魏展畫(huà)教授為第一通訊作者，華僑大學(xué)博士生林克斌為第一作者，華僑大學(xué)為第一完成單位，新加坡南洋理工大學(xué)熊啟華教授和加拿大多倫多大學(xué)Edward H. Sargent教授為共同通訊作者。

    這一成果，標(biāo)志著華僑大學(xué)在基礎(chǔ)研究方面取得重要進(jìn)展，在Nature發(fā)文實(shí)現(xiàn)零的突破。

　　2011年，魏展畫(huà)在香港科技大學(xué)攻讀博士時(shí)，就開(kāi)始跟著導(dǎo)師楊世和教授從事鈣鈦礦材料和太陽(yáng)能電池的研究。2016年加盟華僑大學(xué)獨(dú)立建立課題組后，則更專(zhuān)注于鈣鈦礦LED的研究。短短時(shí)間便能取得突破，登上Nature，這與他的求學(xué)經(jīng)歷以及導(dǎo)師的言傳身教分不開(kāi)。

    榜樣的力量是無(wú)窮的?！翱吹綄?dǎo)師、師兄們都那么拼，我們有什么理由不拼呢？”2011年，從廈門(mén)大學(xué)化學(xué)系本科畢業(yè)后，魏展畫(huà)便前往香港攻讀博士。他說(shuō)，導(dǎo)師幾十年如一日地堅(jiān)持科研，那種對(duì)科研的熱情、勤奮樸實(shí)的作風(fēng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，深深地感染了自己。而他的師兄師姐畢業(yè)后大部分到高校從事科研，且取得了非常好的成績(jī)，“比我年長(zhǎng)的師兄好幾個(gè)是‘青年千人’‘國(guó)家杰青’‘長(zhǎng)江學(xué)者’了，還有‘準(zhǔn)院士’，我沒(méi)有理由不努力?！?/span>

　　就是在這樣濃厚的學(xué)術(shù)氛圍中，在如此多榜樣的激勵(lì)下，魏展畫(huà)堅(jiān)定了從事科研的決心，不斷追求卓越的科研能力與素質(zhì)。2015年9月至2016年7月，他又到新加坡南洋理工大學(xué)數(shù)理科學(xué)學(xué)院從事博士后研究，師從熊啟華教授，重點(diǎn)培養(yǎng)獨(dú)立開(kāi)展科學(xué)研究的能力。

　　博士及博士后期間，魏展畫(huà)已在Energy & Environmental、ScienceAngewandte Chemie等期刊發(fā)表研究論文10余篇。

師生精誠(chéng)合作

守得云開(kāi)見(jiàn)月明

　　2016年，魏展畫(huà)回國(guó)，加入華僑大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，繼續(xù)從事鈣鈦礦材料的研究工作。

　　華僑大學(xué)為魏展畫(huà)提供了200萬(wàn)元的科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)，解決了其住房以及愛(ài)人工作等問(wèn)題。校領(lǐng)導(dǎo)、院領(lǐng)導(dǎo)也十分關(guān)注并全力支持他，為其提供多方面的支持，讓其能安心地從事教學(xué)科研。

　　在華僑大學(xué)，魏展畫(huà)很快完成了由“學(xué)生”到“教師”的角色轉(zhuǎn)化，也開(kāi)始了“家—學(xué)校/課堂—實(shí)驗(yàn)室”三點(diǎn)一線(xiàn)看似單調(diào)的教學(xué)科研生活，并開(kāi)啟出一片新的天地：建實(shí)驗(yàn)室、搭團(tuán)隊(duì)、搞科研……

    林克斌是魏展畫(huà)教授的第一位碩博連讀生，也是此篇Nature論文的第一作者。對(duì)于2016年考研能夠調(diào)劑進(jìn)入華僑大學(xué)讀碩士，并且?guī)煆奈赫巩?huà)教授，他稱(chēng)自己是一個(gè)“幸運(yùn)兒”：“如果沒(méi)有魏老師的幫助和扶持，我不可能取得現(xiàn)在的成績(jī)。看來(lái)，當(dāng)初調(diào)劑的不幸卻是我最幸運(yùn)的事情啊。”他笑著說(shuō)。

    從實(shí)驗(yàn)室的裝修到實(shí)驗(yàn)新設(shè)備的購(gòu)進(jìn)，再到新設(shè)備的調(diào)試和適應(yīng)，以及不同公司藥品在不同季節(jié)的反復(fù)實(shí)驗(yàn)調(diào)試，論文的撰寫(xiě)、修改、發(fā)表……和導(dǎo)師魏展畫(huà)一路走來(lái)，林克斌親眼見(jiàn)證了鈣鈦礦課題組的不易?！拔覀冏鲂实模瑥膭傞_(kāi)始的零點(diǎn)幾，到最后做到二十以上真的很不容易。僅僅從剛開(kāi)始的零點(diǎn)幾到個(gè)位數(shù)的增長(zhǎng)，就用了大半年的時(shí)間?！敝钡?017年七八月份，他們的實(shí)驗(yàn)才有了一個(gè)小發(fā)現(xiàn)?！坝谑?，那兩個(gè)月就開(kāi)始瘋狂地做實(shí)驗(yàn)，終于有了效率達(dá)到20.3%的突破！”林克斌說(shuō)。

    “這期間，我也親身感受到導(dǎo)師勤奮、耐心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)戎匾焚|(zhì)?！绷挚吮筇寡裕约旱谋究茖?zhuān)業(yè)并不是化學(xué)，基礎(chǔ)不好，但魏老師一直鼓舞他，激勵(lì)他，“只要肯花時(shí)間，就一定會(huì)有收獲”。

　　在導(dǎo)師言傳身教的影響下，林克斌種下了自己的“科研夢(mèng)”：未來(lái)在華大的三年，會(huì)跟著魏老師進(jìn)行鈣鈦礦穩(wěn)定性的深入研究，后續(xù)打算出國(guó)從事博士后研究，繼續(xù)從事科研工作。

　　“特別感謝學(xué)校、學(xué)院的支持與幫助，為我提供了良好的教學(xué)科研環(huán)境?！痹谌A僑大學(xué)這方沃土上，魏展畫(huà)也有一個(gè)更大的“科研夢(mèng)”：“希望有生之年在學(xué)術(shù)上能形成一個(gè)系統(tǒng)性、有深度、具備國(guó)際影響力的研究成果，讓國(guó)內(nèi)外一提起鈣鈦礦材料，就能想到我們團(tuán)隊(duì)?！?/span>

導(dǎo)師魏展畫(huà)（右）與博士生林克斌合影（任林潔 攝）

（值班編輯：成杰）