科技日?qǐng)?bào)記者過國(guó)忠通訊員徐燕華
現(xiàn)實(shí)生活中人們都追求完美,極力地想避免缺陷,但在科學(xué)上有些缺陷卻無法避免!皩(shí)際晶體與理想晶體相比有一定程度的偏離或不完美性,這種結(jié)構(gòu)發(fā)生偏離的區(qū)域叫缺陷!碧K州科技大學(xué)化學(xué)生物與材料工程學(xué)院教授劉波說,事實(shí)上,無論是天然的或人工合成的實(shí)際晶體都不是理想的完整晶體,它們都存在著對(duì)理想空間點(diǎn)陣的偏離。
在專家看來,固體缺陷是一個(gè)前沿基礎(chǔ)研究,其發(fā)展水平的高低,是未來一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)。尤其近年來,通過調(diào)控缺陷生成、缺陷結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,來優(yōu)化材料及器件性能,也已成為國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)。近日,“第十四屆全國(guó)固體缺陷學(xué)術(shù)研討會(huì)”在蘇州舉行,參會(huì)代表圍繞缺陷研究開展了熱烈的學(xué)術(shù)交流。
專家認(rèn)為,缺陷對(duì)于材料來講,可謂是把雙刃劍,一方面缺陷可直接影響到材料的物理性質(zhì)。許多晶體內(nèi)部都有大量位錯(cuò)、小角度晶粒間界、第二相雜質(zhì)顆粒等微觀或亞微觀缺陷。這些缺陷對(duì)晶體的強(qiáng)度性質(zhì)有很大影響,在壓力或拉力下,會(huì)在一個(gè)弱點(diǎn)處形成裂紋,然后遍及整個(gè)晶體。然而,如果在材料中引入預(yù)想的缺陷,并加以有效控制,就能調(diào)控材料物性,獲得意想不到的優(yōu)異性能。目前,這方面的研究已成為缺陷研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。
“加快提升固體缺陷的理論和實(shí)際應(yīng)用水平,對(duì)推動(dòng)我國(guó)材料科學(xué)與新一代信息技術(shù)、新能源、節(jié)能環(huán)保、生物技術(shù)和新醫(yī)藥、高端裝備制造等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,有著舉足輕重的作用!敝袊(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)物理學(xué)會(huì)固體缺陷專業(yè)委員會(huì)主任祝世寧教授說。
記者了解到,30多年來,我國(guó)高校和科研院所始終以國(guó)家重大需求為牽引,集中組織科研力量,積極開展材料缺陷生成、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、缺陷控制及缺陷對(duì)物性影響等方面的關(guān)鍵基礎(chǔ)理論與應(yīng)用研究。
目前,在離子晶體、鐵電晶體、準(zhǔn)晶體、共價(jià)晶體、硅單晶體、金屬、合金、非晶合金、半導(dǎo)體、有機(jī)晶體、高溫超導(dǎo)體、核聚變能量等方面,無論是在基礎(chǔ)理論研究,還是在應(yīng)用上都取得了一批重要的標(biāo)志性成果。其中,中國(guó)科學(xué)院固體物理研究所成功研制出特種高效吸能材料,已在多個(gè)重要領(lǐng)域得到應(yīng)用。
“目前,盡管我國(guó)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用上取得了多方面突破,但必須清晰地看到,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我們?cè)谝恍┲攸c(diǎn)研究領(lǐng)域與應(yīng)用上仍有差距!眲⒉ㄕf。
該如何進(jìn)一步提升我國(guó)固體缺陷領(lǐng)域研究水平?會(huì)上,專家們建議,固體缺陷研究是一個(gè)大交叉學(xué)科,要打破各自為政的科研體制,建立不同學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新的機(jī)制,國(guó)家要重視基礎(chǔ)原始創(chuàng)新研究,高校要重視專業(yè)人才的培養(yǎng),地方政府部門要引導(dǎo)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研、用交流合作,要為該領(lǐng)域科研和產(chǎn)業(yè)工作者搭建緊密的交流合作平臺(tái),推動(dòng)我國(guó)材料科學(xué)與新材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。