此前，戴慶課題組成功創(chuàng)制極化激元晶體管。今年2月，相關(guān)論文發(fā)表于《科學(xué)》，胡海是這篇論文的第一作者。

圍繞極化激元晶體管的工作始于2020年。當(dāng)時(shí)，他們與合作者計(jì)劃進(jìn)行以石墨烯、氧化鉬等材料為基礎(chǔ)的極化激元器件研究，以期在納米尺度上對(duì)光的傳輸進(jìn)行操控�！半S著研究深入，我們發(fā)現(xiàn)課題面臨的結(jié)構(gòu)難點(diǎn)比想象的更多。”胡�；貞浀�。

科研團(tuán)隊(duì)首先從科學(xué)上發(fā)現(xiàn)了一種被稱為“拓?fù)滢D(zhuǎn)變”的新奇現(xiàn)象�；�于這一現(xiàn)象，他們進(jìn)一步開發(fā)出新型極化激元晶體管器件。

“我們沒有拘泥于新奇現(xiàn)象，而是著眼于新器件的創(chuàng)制，通過(guò)實(shí)驗(yàn)不斷優(yōu)化材料堆疊順序、溝道尺寸、電極設(shè)計(jì)等�！焙�海表示，“我們測(cè)試了幾十個(gè)器件，充分驗(yàn)證了性能的可靠性�！�

收到審稿意見時(shí)，正值2023年春節(jié)�！鞍�括戴老師在內(nèi)，當(dāng)時(shí)我們都‘陽(yáng)’了。除夕那天，我們開了線上會(huì)議，伴隨著春節(jié)晚會(huì)和此起彼伏的咳嗽聲，對(duì)文章細(xì)節(jié)進(jìn)行充分研討，以追求完美的極致態(tài)度修改文章�！焙�海說(shuō)。

研究成果的取得離不開中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)（以下簡(jiǎn)稱青促會(huì)）研究項(xiàng)目的助力。2022年，胡海成為青促會(huì)會(huì)員。此后的4年里，他每年都能獲得20萬(wàn)元研究經(jīng)費(fèi)和績(jī)效補(bǔ)貼。此外，他還有機(jī)會(huì)通過(guò)這一平臺(tái)與院內(nèi)青年科研人開展交流合作。

國(guó)內(nèi)外緊密合作是關(guān)鍵一環(huán)

自2012年回國(guó)加入納米中心，戴慶從零開始建立起課題組，深耕極化激元領(lǐng)域10余年。目前他們正在籌建中國(guó)科學(xué)院納米光子材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

長(zhǎng)期的海外求學(xué)和工作經(jīng)歷讓戴慶深刻感受到，在搶占科技制高點(diǎn)的研究工作中，合作必不可少。此次課題組半年內(nèi)在《科學(xué)》發(fā)表的兩篇論文，都離不開與國(guó)內(nèi)外專家的緊密合作。

今年3月，郭相東獲得青年科技人才中長(zhǎng)期出國(guó)（境）培訓(xùn)專項(xiàng)資助，帶著科學(xué)上的奇思妙想前往香港大學(xué)進(jìn)行訪學(xué)，尋求與在極化激元、超構(gòu)材料等領(lǐng)域內(nèi)久負(fù)盛名的張霜團(tuán)隊(duì)開展合作的機(jī)會(huì)。

來(lái)到張霜課題組前，郭相東已在納米中心基本完成了前期實(shí)驗(yàn)。隨后，雙方在優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)下成功完成這項(xiàng)工作的最后一塊拼圖。

而極化激元晶體管工作則是全球光電互聯(lián)領(lǐng)域的制高點(diǎn)。2020年初，通過(guò)中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作交流項(xiàng)目，胡海前往西班牙光子科學(xué)研究所，與光子領(lǐng)域著名理論學(xué)家Javier Garcia de Abajo課題組展開合作。

“雖然由于新冠疫情致使交流時(shí)間縮短為3個(gè)月，但這段學(xué)習(xí)經(jīng)歷讓我對(duì)極化激元理論知識(shí)體系有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)�！焙�海說(shuō)。

最終，雙方合作首次報(bào)道了極化激元的“面內(nèi)負(fù)折射”現(xiàn)象，為構(gòu)筑極化激元晶體管打下了材料基礎(chǔ)。相關(guān)成果與知名學(xué)者、美國(guó)科學(xué)院院士Dmitri Basov的成果，以“背靠背”形式在《科學(xué)》發(fā)表。這意味著中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)躋身國(guó)際前列。

拼搏進(jìn)取的科研氛圍、優(yōu)異的科研平臺(tái)和充分的科研保障條件，激發(fā)出實(shí)驗(yàn)室一批年輕“追光者”挑戰(zhàn)科學(xué)難題的勇氣。

除了胡海和郭相東之外，他們的師妹、特別研究助理吳晨晨在碩博連讀的5年時(shí)間里，專注于極化激元增強(qiáng)液相紅外光譜這項(xiàng)工作，逐步攻克每一個(gè)難題，最終成功研發(fā)出石墨烯增強(qiáng)的液相紅外傳感器。相關(guān)成果已發(fā)表于《先進(jìn)材料》。

年輕的追光者們共同的體會(huì)是，面向未來(lái)的科學(xué)研究，不僅需要埋頭苦干，更要有國(guó)際化的視野，既要善于從科學(xué)研究中判斷產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，也要善于從產(chǎn)業(yè)需求中提煉關(guān)鍵科學(xué)問題。

隨著后摩爾時(shí)代的到來(lái)，光子的納米尺度調(diào)控成為搶占光電融合領(lǐng)域科技制高點(diǎn)的基礎(chǔ)�！白鳛閲�(guó)家戰(zhàn)略科技力量的‘國(guó)家隊(duì)’‘國(guó)家人’，我們始終心系‘國(guó)家事’、肩扛‘國(guó)家責(zé)’，力爭(zhēng)圍繞高性能光電芯片的國(guó)家戰(zhàn)略需求作出貢獻(xiàn)。”戴慶表示。