陶緒堂：創(chuàng)制『中國牌』晶體

他是開朗活潑的，采訪過程數(shù)次爽朗大笑，他自嘲“現(xiàn)在都笑得少了，以前別人說在三樓就能聽見我在一樓大笑”。他又是嚴肅謹慎的，提到他的研究領(lǐng)域功能晶體。他表示“能夠解決國家的重大需求，那是我的光榮與使命”。

正如他所說的，晶體其實并不神秘，晶體也很普通，晶體也有很多棱面。那么本文也通過幾個棱面來帶你走近這位“其實并不神秘”的山東大學晶體材料研究所所長、晶體材料國家重點實驗室主任陶緒堂。

棱面1——他和他的堅守

1979年以縣里第一名的成績考大學時，原想考南京炮兵學院，因為從小就有個當兵夢，但是最后機緣巧合被山大錄取，進入到了山大的化學系。1983年，他考取了蔣民華先生的碩士研究生，從此進入了晶體研究的世界。那時候能夠考取碩士研究生的還屬鳳毛麟角，彼時他就堅定了自己的科研夢想，這條路雖然并不平坦，而且需要日復一日的耐心、不怕困難的勇氣和敢于拼搏的智慧，他還是推開了山東大學晶體材料研究所的大門，并從此在這里默默耕耘，為了國家的科研需要而不懈努力。

“山東大學晶體材料研究所有著優(yōu)秀的科研傳統(tǒng)。蔣民華先生在1958年就開始進行晶體材料研究，文革期間，他白天挨批斗，晚上仍然堅持不懈地搞科學探索。正是這種鍥而不舍的精神讓山東大學的晶體研究在改革開放后贏來了發(fā)展的春天?！?/p>

1986年，研究生畢業(yè)后，他留在了山東大學晶體材料研究所工作。在蔣民華先生的指導下，他參與開辟從有機一金屬配合物中探索非線性光學晶體的新領(lǐng)域，首次生長了一水二氯氨基硫脲合鎘非線性光學晶體。合成并生長了非線性光學效應(yīng)大、紫外截止波長短的雙硫氰酸鹽系列晶體，首次在有機晶體MHBA中獲得了半導體激光直接倍頻紫光輸出。相關(guān)工作在國際期刊上發(fā)表后，引起國際同行的關(guān)注。1989年12月，第一屆國際有機晶體生長會議在日本東京舉行。作為出席這次會議唯一的中國代表，27歲的陶緒堂在大會上作報告，得到與會者高度評價。

“那時候山東大學晶體材料研究所在有機一無機復合非線性光學晶體研究領(lǐng)域已經(jīng)走在了前列，發(fā)表了許多論文。所以大會就邀請我們?nèi)⒓?。所里就派我去。他們以為我是教授，后來發(fā)現(xiàn)我只是一介講師，但是科研成果竟然那么棒，紛紛對我豎大拇指。”提到當時在國際會議上的精彩表現(xiàn)，他開心一笑，“那時候從心中涌現(xiàn)出一種為國爭光的榮譽感，這也更加堅定了我在晶體研究領(lǐng)域的探索。”

1991年，陶緒堂到日本東京農(nóng)工大學攻讀博士學位。畢業(yè)后，留在了日本，與導師宮田教授一起從事科學研究?！皩m田教授一直對我很好，因為我的學術(shù)能力和人品。他經(jīng)常以我為例，敲打日本學生。但是我一直想要回國，更何況蔣民華院士說山大晶體材料研究所需要我回來。終于在2002年回到了闊別多年的祖國?！?/p>

為了蔣民華院士，他展示了他的堅守?！笆Y民華是我的恩師，他要我回來我肯定要回來?！?/p>

回國后短短幾年，他主持多項國家自然科學基金資助項目、973課題子項目、軍工項目、教育部創(chuàng)新團隊等課題，并很快在硫銦鋰系列紅外材料、全新的含碲鎢/鉬酸鹽非線性光學晶體、單晶光纖及大尺寸摻釹GGG晶體方面取得了重要進展。

棱面2——他和他的驕傲

每個科研工作者都不是單打獨斗，都是一個團隊在共同努力。對于陶緒堂來說，從2004年他被任命為山東大學晶體材料研究所所長、山東大學晶體材料國家重點實驗室主任后，身上的擔子更重了?！皥F隊的成功是大家共同的努力結(jié)果，每個在這個團隊的人都會為之驕傲和自豪。”

2017年，李克強總理考察山東大學晶體材料國家重點實驗室，得知這個實驗室成功生長出全球最大KDP晶體，應(yīng)用于超級激光器項目“神光工程”時，總理說：“你們這個實驗室不僅是山大的寶貝，也是國家的寶貝?！?/p>

大尺寸優(yōu)質(zhì)KDP晶體是“神光工程”的關(guān)鍵部件，國外長期對中國禁運。小尺寸的KDP晶體很容易生長出，但是大尺寸、高質(zhì)量的KDP晶體就不容易生長了，長到一定尺寸后很容易開裂。為了滿足“神光工程”對大尺寸、高抗損傷非線性光學晶體的需求，晶體所團隊經(jīng)過幾代人的努力，通過不斷優(yōu)化晶體生長技術(shù)，在國際上首次成功突破并掌握了高質(zhì)量、超大口徑KDP晶體的批量穩(wěn)定生長核心技術(shù)，承擔了這一項目中2/3以上的供貨任務(wù)。

“這一成果的取得得益于大家的共同努力，也是我們研究所多年踏實拼搏、勇于鉆研的結(jié)果?！睋嗡L后，他就鼓勵大家為國家的經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)服務(wù)，圍繞國家重大工程開展研究。

高功率微波器件需要半絕緣的4H-SiC晶體，具有明確的軍事用途，美國對中國實施禁運。山東大學晶體材料研究所自1999年就開始SiC晶體的研究，徐現(xiàn)剛教授帶領(lǐng)的團隊，目前已經(jīng)成功掌握了純晶型、低應(yīng)力、低微管缺陷密度的半絕緣SiC單晶生長和襯底加工技術(shù)，打破了國外壟斷，為我國發(fā)展新一代國防高端雷達提供了關(guān)鍵材料，從而帶動了我國核心電子元器件研發(fā)與創(chuàng)新能力的大幅提升，滿足了國家重大的國防戰(zhàn)略需求。

山東大學晶體材料研究所還有一項研究走在國際前列，那就是隔絕熱材料氧化鋯纖維的研制生產(chǎn)。許東教授帶領(lǐng)的團隊，解決了超長連續(xù)氧化鋯纖維和亞微米纖維的關(guān)鍵制備和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，應(yīng)用于超高溫領(lǐng)域和極低溫領(lǐng)域，為國防建設(shè)提供了關(guān)鍵材料，目前已實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

棱面3——他和他的情懷

“當時任命我為山東大學晶體材料研究所所長時，我就說，我們研究所既要把老一輩科研工作者的研究項目傳承下去，更要開拓創(chuàng)新?！碧站w堂表示，“山東大學晶體材料研究所幾十年的研究大多集中在磷酸鹽和硼酸鹽兩大類，目前在這兩個領(lǐng)域已經(jīng)達到了國際前列。但是晶體研究還有很多新領(lǐng)域，我們必須要有所開拓。”

“開拓創(chuàng)新”就是陶緒堂堅守的科研情懷。

“開拓創(chuàng)新就是要我們真正在國際上走在前列，掌握主動權(quán)，占領(lǐng)制高點，而不是跟著別人搞科研。別人跟著你搞科研，和你跟著別人搞科研，有著本質(zhì)的區(qū)別?！睂τ谔站w堂來說，“自主創(chuàng)新”是永遠不變的情懷。十門，年前，他決定在磷酸鹽和硼酸鹽晶體以外的領(lǐng)域，開拓新的光學晶體研究，取得了一系列原創(chuàng)性成果。在國際上首次開展的新型含碲鉬/鎢酸鹽功能單晶的系統(tǒng)研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種用于偏光、聲光、拉曼自倍頻的晶體。

創(chuàng)制新的“中國牌”晶體，是他不變的追求。

“我們研制的SiC晶體，已經(jīng)實現(xiàn)軍民融合，滿足了國家的戰(zhàn)略需求。但是不能說國家目前需要SiC晶體，我們就只研究SiC晶體。我們下一步還要研究比SiC晶體帶隙更寬、擊穿場強更大的晶體，這就是氧化鎵晶體。”

氧化鎵是制作高耐壓、低損耗功率器件及深紫外光電器件的理想材料，可以應(yīng)用在電磁彈射和電磁軌道炮上。陶緒堂課題組在國內(nèi)率先用導模法生長了高質(zhì)量的氧化鎵晶體，已大量提供給國內(nèi)多家單位使用。日前，山東大學晶體材料研究所已經(jīng)成功競標了科技部的一個重點研發(fā)項目，重點研究大尺寸的氧化鎵晶體。

在陶緒堂的心中，建設(shè)晶體界老一輩提出的“中國特色，世界一流”的晶體材料研究基地，是他最高的理想。（未署名圖片由被訪者提供）

（編輯/崔秀娜）