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  • 曹耀宇

    中组部“青年千人”入选者


    光子技术研究院研究员、博士生导师

  • 曹耀宇简介
           曹耀宇是2015年中组部“青年千人”入选者;参加和承担了国家自然科学基金重大项目“光致磁变超高密度快速硬盘新原理与新技术研究”以及广东省自然科学基金,“基于双光束超分辨激光直写技术的三维纳米结构加工”项目研究;曾在在包括Nature Communications, Small 和 Light Science&Applications 在内的国际权威杂志发表超过15篇论文。
  • 人物采访

    “这里的学术氛围自由开放”

    曹耀宇2009年博士毕业于中国科学院。虽然是80后,但他有着丰富的海外求学经历,2007到2008年在日本理化学研究所河田纳米光子实验室交流学习,2009到2016年在澳大利亚斯威本科技大学微光子中心先后从事博士后研究以及研究员工作。他主要的研究领域是微纳光子器件,超分辨光学技术和激光加工。

    谈起为什么来到暨大,他似乎已经深思熟虑。“我觉得主要是中国的大环境,最近一直都在说‘中国制造2025’,在制造业方面要赶上世界上的发达国家,这是一个不错的契机。”曹耀宇说,“暨南大学本身占据着很好的地理条件,广州处于中国技术和创新的中心地带,是中国主要的技术创新密集区域之一。”

    “学校对高层次人才的引进非常重视,这里的学术氛围非常自由开放,研究内容也契合我未来的研究方向,”曹耀宇兴奋地说,“我所在的光子研究院成立了即时信息交流平台,鼓励老师们将最新学术信息通过互联网共享;同时立足光学技术研究逐步开放容纳其它学科,现已囊括生物、材料和化学的专家学者,形成了一个‘大光学’研究组,这种开放的机制对科学研究是大有裨益的。”

    曹耀宇于今年3月份正式入职我校,任光子技术研究院研究员、博士生导师。光子技术研究院不仅拥有一支高素质的教学科研队伍,而且平均年龄不到35岁。

    光学研究路,一迈不回头

    “光学技术是自然科学研究比较热门的一个领域,对于人类社会的经济活动和文化活动影响深远。”曹耀宇说。自2005年起,他坚定地选择了光学领域进行深入研究。

    从2009年开始,他负责开发双光束超分辨激光直写技术,旨在加工超高精度三维纳米结构用于次世代纳米光子器件。通俗一点说就是生产集成芯片,基本上所有的电子设备都要用到它,足见其应用前景。

    通过该技术,首次创造接近单分子尺寸的9纳米三维加工分辨率世界纪录。而这一技术在光刻市场会有广阔的前景。“欧洲的阿斯麦光刻机公司,基本上垄断了全球高端光刻机产业,其光刻精度可以做到10个纳米级别,而中国目前最好的只有90个纳米。”他表示,如果这种技术能够成功应用到光刻领域,将会产生巨大的经济效益,而更为关键的是这是我们的自主知识产权,我们走出了和其他国家不一样的路。

    2013年,曹耀宇和光子技术研究院李向平教授等人共同发展了基于双光束光引发光限制技术的全新超分辨光学纪录方法,开发新型存储介质,并将其应用于大数据存储。利用该方法,在实验中首次实现了33纳米的记录点。DVD之后的蓝光技术,一张光碟最多是25G的容量,但是采用双光束超分辨技术,“在理论上来说可以提高现在蓝光技术容量的4万倍,差不多可以达到1000TB,相当于可以存放20000部高清电影。”曹耀宇激动地说。在他看来光存储的应用还会更加广泛,在大数据时代,所有的IT公司对于数据库的追求呈指数性上涨。用一张光盘存放相当于1000个1TB的硬盘的数据容量,这俨然是一个小型数据中心的规模。而这项技术在大数据光存储应用以及相关发明已申请专利,并获得国际知名IT公司Facebook旗下OAI分公司的青睐。

    光学的研究路上并非一帆风顺。2009年他开始研究如何用双光束超分辨激光加工方法制备纳米三维结构,以最终实现可见光带隙的三维光子晶体。尽管当时有学者已经提出这个方法的可适用性,但是没有一个人提出如何将这种方法发展成纳米光学加工技术。而这个研究方向一共有6种方法可以选择,每一种方法都对材料、光学系统和控制系统有不同要求,使问题的解决变得极具挑战性。在当时的情况下极有可能选择了一条路,深入研究几年却没有任何成果。曹耀宇经过了3年的研究,饱尝无数次失败,才在这6种方法的基础上走出一条新路,终于在2013年实现了特征尺寸达到9个纳米的超分辨激光加工技术。

     研究前瞻性助力高水平

    曹耀宇认为建设高水平大学需要科学研究的前瞻性,一个是基础原理的突破,而另外一个是应用型研究的突破,“我们做的研究比较偏应用型,应用型研究最终的出口肯定是要和产业结合,这与我校建设高水平大学的理念是契合的。”曹耀宇说。

    在曹耀宇看来,保持在科学研究领域的前瞻性,关键是要拥有问题意识。目前,国外的科学研究大都是针对社会上迫切需要解决的问题,“研究要解决生产生活中的实际问题,同时我们还要关注这个研究能够带来多大的产业效益,能解决哪些经济类问题。”对于问题意识,曹耀宇在国外感受非常深刻,在澳大利亚读博士后期间,他所在的研究组有一位澳大利亚学生,“他刚来就接到了十分前沿的研究任务,当时我们组刚开始做这个方向。”而这位同学仅仅利用了几个月的时间,就通过查阅各种资料,把看到的、想到的问题分类整理成一份几十页的报告。更难能可贵的是,这位学生不仅整理了与该研究的相关问题,他还进一步把问题分成三类:一类是自己能解决的,一类是需要他人协助解决的,第三类是需要与人合作解决的。两年半之后,该研究成果发表在了Nature Photonics上。“如果自己没有带着问题做研究,而是被各种问题带着走,便不能在各种纷至沓来的研究问题中找到自己想要的答案。”谈到此处,曹耀宇很坚定。

    研究的目的就是为了改造世界、方便人们生活,曹耀宇十分期望他所研究的光学技术在未来能够发挥应有的价值,“如果把3D纳米技术真正地应用到产业中去,至少能够改变一个研究方向;同时其他学者能够采用我们的技术然后去发现新的问题,我想这就是有意义的。”


    来源: 暨南大学报  作者: 刘晨光  时间:2016年5月18日)