胡志高：材料物理科研绽光辉

本刊记者 王 涵

“生活的支点在哪里？”这是当下许多年轻人困惑的问题，而胡志高立志把攀登科研高峰确定为生活的支点，多年过去了，他以自己的执着、坚守、努力与奋斗实践着自己对科学事业的坚持、对人生的崇高追求，并将继续锲而不舍地钻研、默默无闻地奉献，来完成他绚丽的人生答卷。

解读材料密码 抢占学科前沿

2004年3月，胡志高在中国科学院上海技术物理研究所获理学博士学位，师从褚君浩院士。博士毕业后，胡志高又远赴美国佐治亚州州立大学和德国海德堡大学从事博士后研究工作。

名师的指导、名校的恩泽使胡志高的学术水平日益精进，近年来最让胡志高引以为豪的科研项目，莫过于他对宽禁带铁电材料光电特性的深入研究。

随着微电子和光电子技术的不断飞速发展，以Si和GaAs为代表的半导体技术、工艺以及器件设计和制备日趋成熟。由于半导体芯片制造越来越趋于微型化以及随着光刻技术的进一步发展，深紫外光源将是制约这一关键技术的主要瓶颈之一。然而由于Si和GaAs材料的禁带宽度在近红外区，使得实现紫外发光和探测极为困难。当前研究最为热门的氮化物和氧化物半导体材料具有较宽的能量带隙，处于可见紫外区，使得它们在新一代微电子技术领域具有广泛的应用前景。然而，生长和制备基于它们的光电子器件的成熟技术仍然存在许多问题，还需要进一步更深入的研究。另一方面，电荷/自旋极化材料，诸如铁电、多铁以及磁性氧化物半导体材料属于新型光电子功能材料，它们的光学性质和电子结构同样也是材料学科的一个重要研究分支。与氮化物半导体材料相比，铁电、铁磁氧化物材料不仅同样具有较宽的光学带隙，而且由于具有良好的铁电、压电、热释电、高介电常数以及铁磁性能(掺杂少量的稀磁元素)被广泛应用于非挥发性存储器、传感器、光电开关、光波导、微波通讯器件和室温红外探测器等光电子器件领域。

铁电材料具有较宽的光学带隙以及电荷/自旋极化等显著特点。作为新型的下一代光电子信息功能材料，它们能够应用在超大容量存储器、微波通讯、短波激光器、红外探测以及自旋器件等与国民经济息息相关的各个领域。它的这些重要应用都需要我们对它们的结构设计、制备和光电乃至磁学特性本质有着十分清楚的认识。

胡志高表示，通过对这些氧化物极化材料做一些适当的掺杂改性，我们也可以改变这些极化材料电子能带的填充状态，从而实现对自由电荷及其自旋的调控和操纵。另外，对这些宽禁带极化材料及其低维结构的设计是一个重要的科学问题。考虑到目前的微电子和光电子功能器件的微型化、高速工作、集成度高以及超大容量存储等特点，这样从应用上对宽禁带极化材料的物理特性和结构调控将有着更进一步的需求。这一目标也可以通过发展新型铁电、多铁性氧化物和对材料结构的设计以及调控来加以实现。

潜心致力研究 登上科学高峰

科研如打仗，谁先占领了高地，谁就赢得了主动权！近年来，胡志高主持了包括国家重大科学研究计划子课题、国家自然科学基金、上海市科委基础研究重大、重点项目以及上海市教委重点项目等多项科研课题。这些科研成果开拓了凝聚态光电子材料及物理的研究新领域，推动了铁电铁磁氧化物材料基信息光电功能器件的研制和开发，为国家、社会和经济的发展提供了有力的支撑和保障。

在国家重大科学研究计划子课题(铁电和碳基微纳结构中光电耦合和光诱导集体激发的调控)的支持下，胡志高和合作者系统性研究了钙钛矿结构铁电单晶和薄膜材料的光电耦合性能。特别地，他们建立了通过变温透射光谱来判定铁电单晶相结构的新方法；建立了它们的铁电-顺电相变点和二级相变结构对掺杂组分/有序度的依赖规律。更进一步，发展了通过拉曼光谱来揭示铁电材料体系中的精细结构相变的有效技术。

在上海市科委基础研究重点项目(新型宽禁带极化材料及其低维结构的设计制备与光电子特性)的支持下，胡志高和合作者针对钙钛矿型铁酸铋、介电氧化物、导电金属氧化物以及磁性掺杂的氧化物半导体等新型低维结构氧化物材料的光电性质展开系统性研究，建立了这些材料的电子能带结构、光学跃迁、宏观色散常数以及电学特性等物理参数对制备条件、结晶质量以及晶粒尺寸等的依赖规律。

攀登科研高峰永无止境。当前胡志高又将科研方向对准了钙钛矿型铁电、多铁以及导电金属氧化物纳米晶薄膜的光电特性，同时发现外加温度场对多铁材料的光学性质和电子态结构的影响规律。同时，也进一步建立了外加电场对导电金属氧化物薄膜光学响应的调控规律。

引领莘莘学子 奉献教育事业

科研是接力赛，人才是关键！2007年4月，胡志高到华东师范大学任教，他将获得的最新科研成果与本科生和研究生专业课程的讲授相结合的方式，不断加强本科生和研究生的科研素质培养，特别是提升他们对本学科前沿问题的认识和了解。将新型光谱系统方法用于物质科学研究，开展凝聚态物质中的光电磁特性研究，促进学科交叉研究的创新发展，开辟凝聚态物质微电子学研究的新领域。目前已培养1名博士和3名硕士，在读博士研究生10名以及硕士研究生3名。其中有1名博士生获得教育部博士研究生学术新人奖的资助。

此外，他通过发展凝聚态光电子学，围绕高质量氧化物薄膜材料的制备、光电磁学特性评价及其外场调控和新型光电功能器件原型设计和概念等热点研究领域，已组建包括1名副教授、若干名博士后、博士和硕士研究生等在内的合理人才梯队结构，造就了一支有影响的研究团队。