2026年5月9日,中國教育新聞網(wǎng)以《在“埃米”世界里鑿開一束光——記魯東大學(xué)青年教師鐘海》為題,聚焦我校青年教師鐘海的科研追夢之路。鐘海堅(jiān)守科研初心,深耕國家急需的螢石結(jié)構(gòu)鐵電材料冷門基礎(chǔ)研究,依托“中科院科研力量+魯東大學(xué)平臺支持”的協(xié)同創(chuàng)新模式,逐步攻克多項(xiàng)技術(shù)難題,以第一作者身份在全球頂級期刊《科學(xué)》(Science)發(fā)表里程碑式研究成果,為我校科研事業(yè)再添濃墨重彩的一筆。

今年1月,全球頂級期刊《科學(xué)》(Science)的首頁出現(xiàn)了一所中國地方高校的名字——魯東大學(xué)。該校青年教師、副教授鐘海作為第一作者,發(fā)表了鐵電物理領(lǐng)域里程碑式的研究成果:首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)一維帶電疇壁的存在,將疇壁從傳統(tǒng)認(rèn)知的 “面” 壓縮到 “線”,為下一代芯片技術(shù)突破提供了全新路徑。這篇論文,不僅顛覆了凝聚態(tài)物理領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)典結(jié)論,更成為中國青年科學(xué)家扎根平凡、追求卓越的生動注腳。

鐘海的研究方向既是國家急需的,也是個“冷門”領(lǐng)域。“沒想到能做成,只是覺得這個問題值得做。”30多歲的鐘海言語樸實(shí)。這份“值得”,源于他對科學(xué)的純粹熱愛。初中時便癡迷物理的鐘海,在愛因斯坦、居里夫人等科學(xué)家傳記的影響下,立下“窺探物質(zhì)世界奧秘”的志向。大學(xué)選擇物理學(xué)專業(yè)后,他始終聚焦國家“卡脖子”技術(shù)背后的核心科學(xué)問題,將研究方向鎖定在學(xué)界公認(rèn)的“圣杯”——新興螢石結(jié)構(gòu)鐵電材料。

“后摩爾時代”,芯片存儲密度逼近物理極限,全球科學(xué)界都在尋找突破路徑。鐘海沒有追隨熱點(diǎn)修補(bǔ)舊理論,而是毅然扎根基礎(chǔ)研究“無人區(qū)”。“鐵電材料的基礎(chǔ)研究不僅是學(xué)術(shù)熱點(diǎn),更是國家科技發(fā)展亟需。”鐘海選擇了一條“從地基深處尋找新磚石”的艱難道路。
觀測僅2.55埃(約0.25納米)厚、2.71埃寬的微觀結(jié)構(gòu),相當(dāng)于在頭發(fā)絲直徑的數(shù)十萬分之一尺度上探索,其難度可想而知。鐘海所在團(tuán)隊(duì)經(jīng)過6年2000多個日夜的“埃米級”攻堅(jiān)研究,反復(fù)調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù),在失敗與重試中積累經(jīng)驗(yàn)。

“不要為了發(fā)文章而發(fā)文章,要做國家真正需要的工作。”博士后期間,鐘海受中科院物理所葛琛研究員和金奎娟院士的教誨,讓他堅(jiān)定了“坐冷板凳”的信念,并將這份堅(jiān)守化作了清晰的學(xué)術(shù)成長曲線:2019年扎根螢石結(jié)構(gòu)鐵電研究陣地,2020年攻克薄膜生長難題,2022年掌握原子級表征技術(shù),2024年實(shí)現(xiàn)原位鐵電疇翻轉(zhuǎn)操控——近10篇高水平論文層層鋪墊,最終在2026年描繪出世人矚目的“一維帶電疇壁”圖像”。
實(shí)驗(yàn)過程充滿煎熬,失敗成為常態(tài),睡辦公室成了鐘海的工作日常。2024年9月,當(dāng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)氧原子排布的特殊偏置時,鐘海敏銳地意識到:“這就是我們尋找已久的一維帶電疇壁!”經(jīng)過半年抽絲剝繭,團(tuán)隊(duì)不僅證實(shí)了其存在,更揭示了“自平衡氧占據(jù)”電荷屏蔽機(jī)制,最終實(shí)現(xiàn)了從“看見”到“理解”再到“操控”的跨越。

在這一過程中,“國家隊(duì)+地方軍”的協(xié)同破壁為團(tuán)隊(duì)帶來了創(chuàng)新合力。從中科院物理所到地方院校魯東大學(xué),鐘海曾面臨“資源匱乏、實(shí)驗(yàn)條件受限”的困境。但學(xué)校組織的“兩彈元勛”郭永懷事跡陳列館黨員學(xué)習(xí)活動,讓他深受觸動:“前輩們在戈壁荒灘都能鑄起大國重器,我在煙臺海邊更要堅(jiān)守初心。”這種跨越時空的精神接力,正是中國科技事業(yè)薪火相傳的密碼。
魯東大學(xué)積極為青年教師搭建協(xié)同創(chuàng)新平臺,鼓勵與頂尖科研機(jī)構(gòu)合作。這種支持與中科院的開放學(xué)術(shù)環(huán)境形成合力:鐘海常年與中科院物理所團(tuán)隊(duì)保持密切交流,2024年的訪學(xué)機(jī)會更讓他的研究迎來關(guān)鍵突破——地方高校找準(zhǔn)方向、集中發(fā)力,國家隊(duì)提供資源、賦能支撐,讓“小人物”也能撬動“大科學(xué)”。

“一維帶電疇壁技術(shù)的發(fā)現(xiàn)拓展了‘疇壁即器件’的范式,有望讓存儲密度提升數(shù)百倍。”業(yè)內(nèi)專家評價,該技術(shù)將推動存儲器件向“密度更高、能耗更低、速度更快”演進(jìn),為人工智能芯片發(fā)展開辟新空間。而對依舊忙碌的鐘海而言,這份成就更是對“新質(zhì)生產(chǎn)力”的生動詮釋:“基礎(chǔ)研究的突破,需要一代又一代青年的堅(jiān)守與付出。”(黨委宣傳部 物理與光電工程學(xué)院 通訊員:王娜 陳福宗 李文鋒)