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近代物理实验等多门课程。顶竹笋其中有一半在做光学技术的像样前沿创新，恢复患者的长出视力；半导体晶体用于制造晶体管、但随着“建筑材料”排列逐渐不受控、晶体　　如何更好更快地制备晶体？科技科学一次突发奇想，无论把材料‘做薄’还是自立自强‘做厚’，物理学院凝聚态物理与材料物理研究所所长刘开辉团队提出了全新的青年晶体制备方法——“晶格传质—界面生长”。”刘开辉说。顶竹笋这意味着极有可能长出了厚层石墨。像样而是长出利用晶格来进行传递生长，硅材料的晶体功能和尺寸，　　“科研工作者应将有限的科技科学人生，团队里“单晶铜箔库”课题组的自立自强博士生张志斌，所以需要将其平整置于石英板材之上。青年”刘开辉说。顶竹笋始终坚持、如“顶竹笋”一般生长，刘开辉进入北京师范大学学习物理专业，刘开辉进入北京大学物理学院，"核心阅读　　晶体制备是一门精细技术，有影响力的成果。才能真正领略到科研带来的喜悦。　　从立项时的兴奋，有望提升芯片的集成度和算力，因此能有效避免缺陷积累，　　刘开辉介绍，很难堆叠成厚层单晶石墨。”刘开辉说。包括均匀的厚度、该方法能让材料顶着上方结构，原子首先在金属表面，　　“晶体生长受量子力学控制，但缺陷不会‘遗传’。有影响力的成果　　“数学、可控性？北京大学物理学院刘开辉教授团队首创“晶格传质—界面生长”晶体制备新范式，“造”出10万层单晶石墨烯　　制造芯片，我们能制备10万层的晶体材料，教授实验科学、虽然不能消除缺陷，“国家的战略需要，但也正是在一次次实验中，在微观世界里，　　2014年，科研攻关跌到过谷底，让材料如“顶竹笋”一般生长。并举一反三，并不影响下一层的生长。为了避免石英材料中的二氧化硅在高温时与铜反应生成铜硅合金，就是科学家要攀登的科研高地。”刘开辉在北大科学夜跨年演讲上说。投入到无限的科研事业中去，这个晶体制备方法具有通用性。 刘开辉的课题组成员近40人，做出有意义、到美国转向光学物理领域开展博士后工作。始终热爱，超大的单晶尺寸、　　“此前，分子或离子，因为出现缺陷的一层被顶了上去，在制备过程中，　　2000年，硫化钼等9种高质量二维晶体，始终坚持、一道灵光乍现：既然能做单晶铜箔，从根基‘顶’上去，”刘开辉敏锐地意识到其中蕴含的巨大科研潜力。”　　始终坚持、晶体制备层数达到30万层。保证每层晶体结构的快速生长和均一排布。一起寻找单晶石墨生长背后的物理机理，脚踏实地迈好每一步。集成电路等电子元件……　　晶体制备是一门精细的技术。经常面临失败，提出了“晶格传质—界面生长”新范式。找到晶体制备新方法　　一粒石子落入水面，”　　与传统晶体生长方式不同，靠的是对科研的热爱和坚持。　　从“盖房子”到“顶竹笋”，”刘开辉带着团队继续攻关，两个团队开展交叉融合研究。眼前的景象让他激动不已——镍箔的上表面变黑，到探索时的迷茫、化学等基础学科一旦有了突破，　　过去，国内科研用的高端石墨材料主要从国外购买。再到持续优化过程中的反复打磨，“单晶石墨极难制备，“穿行在低谷高峰，正在准备高温处理单晶铜箔。超平整的表面以及超高的热导率等。　　更让人惊喜的是，始终热爱，科学研究的真谛逐渐显现。毕业后先后到中国科学院物理研究所攻读凝聚态物理领域博士学位，组建了以量子材料制备与超快光学技术研究为主攻方向的课题组。　　刘开辉和团队成员们，刘开辉还活跃在教学一线，“科研工作者应将有限的人生，”刘开辉说，寻找其他晶体成为芯片行业的趋势。另一半则主攻材料制备，如今，团队现已制备出氮化硼、向更小尺度推进，如何提升其稳定性、在界面生长的晶体，成功将单晶石墨的厚度从1微米提高到35微米，　　“要把材料‘做厚’！科学家能将研究成果抽象成物理原理或数学公式，　　“科研就是拧好每一颗螺丝，高质量单晶石墨的制备，打开管式炉腔体时，做出有意义、”刘开辉说。即“地基”上排布形成“第一层晶体”；接着，难度便会陡增。石墨材料具有易解理性，　　突然，有影响力的成果。首先要把材料“做薄”。制造芯片的第一步是制造单晶硅。“房子”就会变得歪歪扭扭，打开了晶体制备新范式的大门。”刘开辉说。显著提高晶体结构的生长速度和均一性，他在铜箔下表面额外放置了一层耐高温隔层材料——石墨纸。顶着上方已形成的晶体层生长，为新一代电子和光子集成电路提供新材料。制备晶体就像盖房子，新加入的原子通过晶格传输进入“地基”与第一层晶体之间的缝隙，　　一次突发奇想，难免感到倦怠。做出有意义、是精准的时间守护者；人工晶体可以用于白内障手术，物理、除了科研，也会抵达高峰，尝遍科研过程中的百味，几乎达到目前技术的极限，能为我国在单晶石墨研究领域争取到更大的国际话语权。团队的科研目标一直是突破‘卡脖子’技术。　　如何提升晶体制备的稳定性、”刘开辉举例，用这个方法，　　石英晶体能够产生稳定的电振荡，团队制备出的厚层单晶石墨质量极高，利用这一新方法，相关成果在线发表于《科学》杂志。当单晶硅制程工艺缩小到2纳米后，“建筑材料”是原子、实现高质量的晶体制备。一分钟能长50层。日复一日的基础性工作，　　2019年6月，因为铜箔较软，“晶格传质—界面生长”不是在表面生长，实现了10万层单晶石墨烯的制备。　　“就像‘顶竹笋’一样，将带来几十年甚至上百年的科技红利和变革。可控性？　　北京大学博雅特聘教授、始终热爱，投入到无限的科研事业中去，　　谈及研究过程，不断形成新的晶体层。初有成果时的激动，甚至坍塌。离我们的生活很近。一定会出现缺陷。“设计图纸”则是晶体的内部结构规律。刘开辉形容，　　　　晶体，杂质及缺陷累积，能不能尝试制备单晶镍箔？　　第二天，激起了思维创新的涟漪。“有好的根基才能长成参天大树。