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脑洞大开，畅游二维世界立足实验，致力新型材
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摘要：在我国改革开放最前沿的阵地深圳市，坐落着一所建校时间不长的创新型大学——南方科技大学。从建校的那一刻起，南方科技大学就肩负着“探索具有中国特色的现代大学制度、探索
在我国改革开放最前沿的阵地深圳市，坐落着一所建校时间不长的创新型大学——南方科技大学。从建校的那一刻起，南方科技大学就肩负着“探索具有中国特色的现代大学制度、探索创新人才培养模式”的重大使命，而这一理念也成为其吸引众多海外学成归国的优秀科研人员加盟的重要因素。接近于西方大学的办学理念、平和的工作氛围，为众多教师提供了多方位的自主权，使他们可以自由地发挥专长，在各自的专业领域内建功立业。林君浩就是这些对未来充满美好憧憬的年轻科学家之一。
林君浩，1986年出生，华南理工大学本科毕业，美国田纳西州范德比尔特大学物理学博士，国家“青年千人计划”特聘专家。博士毕业后获日本振兴学会特聘研究员资格，赴日本国立产业综合研究所电子显微镜研究组进行博士后研究，主要研究方向为包括高低温下原子尺度二维材料物相变化的电镜原位表征，并通过高能量分辨电子损失能谱探索单原子尺度下物质的光学特性。截至目前，林君浩已经以第一作者（含共同一作）或通讯作者身份在Nature，Nature Nanotechnology，Nature Materials，Nano Letters，PRL，Advanced Materials，ACS Nano等高影响力期刊发表论文50余篇。2018年，林君浩全职加盟南方科技大学物理系，被特聘为副教授。
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二维材料概念的提出源自于2004年。当时，英国曼彻斯特大学Geim小组用玻璃胶带分离出单原子层的石墨材料——石墨烯，引发诸多物理学家纷纷对其进行进一步探索。这是一个“朝阳”学科，林君浩已经畅游多年，对二维材料的概念有自己独特的理解。
林君浩首先举了一个例子来解释何谓一维材料。他说，孙悟空的金箍棒就很形象，它是线性的，在一个维度、一个方向上可以无限伸展、延长或者缩短，而其他维度的变化为零，这就是一维材料。二维材料是一个平面，类似一张纸，但更薄，能够达到原子层级别的厚度，只有1纳米左右。
二维材料的应用领域非常广泛，林君浩描绘出一幅前景广阔的蓝图，涵盖印刷电子、柔性电子、超级电容、太阳能电池、量子点、传感器、半导体制造等。目前，对二维材料的研究也呈现火热化景象，这是多领域实现颠覆式创新的基础。
林君浩给记者举了一个更为生动的例子介绍一维材料和二维材料的应用。探索外太空是人类的梦想，假设需要建设一架与地球和空间站同步的电梯，那么选什么材料呢？三维材料是不可能的，其本身的重量就会把电梯压断，所以一定要轻，一维或者是二维材料才是最终选择，比如塑性好、强度高的纳米管就是一种非常轻便坚韧的材料。另外一个例子，大家都在使用的触摸屏就可以用二维材料制作，甚至可以薄到卷起来带走。虽然现在看来像是科幻片中的桥段，但在将来却是可以实实在在呈现在我们眼前的。
石墨烯开发较早，在常温下性能稳定，也是研究最广泛的二维材料，较低端的应用比如可以在内衣中蓄热保暖，或制作口罩用于吸附空气中的PM2.5。而林君浩的研究领域则更侧重石墨烯的电子结构，偏重于电子器件，利用石墨烯能把现在的CPU等电子元器件做到极薄，故而电脑和手机的显示屏也能相应变薄，将来的手机厚度可能只有0.1毫米左右，可以折起来，也可以卷起来。一层保鲜膜厚的石墨烯，需要一头5吨重的大象站在铅笔上形成的压力才能将其刺穿，将其应用到电脑、电视、手机触摸屏，完全不用担心碎屏。也可以利用在石墨烯上打小型孔洞的特殊结构只允许水分子通过的特性进行海水淡化处理，只让水分子流过，阻隔纳离子、钙离子等，从而将海水提纯。
当然，林君浩的研究方向并不仅限于此。2018年4月，林君浩的一篇文章发表于著名科学杂志Nature，介绍了一种普适性的熔融盐辅助化学气相合成策略，系统地合成出47种过渡金属硫属化合物的二维形态，涉及12种过渡金属和3种硫族元素，实现了二维TMDs（二维过渡金属硫属化合物）的普适性合成。而这种明星材料体系在诸多研究领域被广泛关注，包括量子自旋霍尔效应、谷电子学、二维铁磁、二维超导性、光电传感器、高性能电子器件、沟道材料、电催化等，前景乐观。
与球差纠正技术发明者Max haider合影
用你不能承受的错误铸就我的成功
林君浩向记者介绍说，二维材料拥有一个庞大的材料库，有几百种甚至上千种，可以根据需求开发各种不同的二维材料，然后再针对性地进行应用。这些材料有着各自的特点——石墨烯的透光率、二硫化钼的直接带隙氮化硼的绝缘性、黑磷烯的 半导体性，其特性能让二维材料在不同领域发挥各自特长，但是要开发出性能稳定的材料，从实验室到实际应用均需进行多次实验，以期达到稳定的生产、较高的良品率和良好的的一致性。
文章来源：《南方农机》 网址: http://www.nfnjzz.cn/qikandaodu/2020/1104/522.html
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