湯定元紅外探測(cè)物理前沿創(chuàng)新突擊隊(duì)
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時(shí)間:2022-11-09
1951年,湯定元隨錢(qián)學(xué)森等人一起回到祖國(guó),他們是新中國(guó)成立后第一批留美歸國(guó)的科學(xué)家。回國(guó)后湯先生很快注意到事關(guān)國(guó)防建設(shè)的核心紅外科技在國(guó)內(nèi)幾乎為空白狀態(tài),立即寫(xiě)信給中國(guó)人民解放軍總參謀部,建議加強(qiáng)紅外探測(cè)器的研制布局。而當(dāng)國(guó)內(nèi)多單位散亂開(kāi)展紅外研究時(shí),湯先生寫(xiě)信給聶榮臻元帥指出:紅外研究要聚散為整,集中全國(guó)的科研力量攻關(guān)。我國(guó)的紅外科技也隨著湯先生的三封信,從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了空間應(yīng)用等更廣闊的領(lǐng)域。而湯先生三封信所承載的胸懷祖國(guó)、敢為人先、集智攻關(guān)的愛(ài)國(guó)創(chuàng)新協(xié)同精神至今仍激勵(lì)著我們滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,維護(hù)國(guó)家安全,不斷創(chuàng)新突擊、集智攻關(guān),實(shí)現(xiàn)紅外領(lǐng)域高水平科技自立自強(qiáng)。
受到“湯先生三封信紅外報(bào)國(guó),心系國(guó)家需求,將個(gè)人使命與祖國(guó)重大需要緊密結(jié)合”的激勵(lì),突擊隊(duì)改變了傳統(tǒng)自由探索式的基礎(chǔ)研究思路,轉(zhuǎn)向國(guó)家重大需求的新機(jī)理-新材料-新器件與系統(tǒng)應(yīng)用深度融合的創(chuàng)新模式。在新機(jī)理方面,我們面向制約國(guó)家空間主被動(dòng)探測(cè)的窄禁帶紅外雪崩光電探測(cè)器解析模擬世界難題,集智攻關(guān),利用量子力學(xué)對(duì)帶內(nèi)-帶間躍遷機(jī)制進(jìn)行分析,提出描述窄禁帶半導(dǎo)體單載流子雪崩的解析理論——空間描述理論,并以此推廣了歷史依賴的雪崩模型,闡明了中波碲鎘汞雪崩光電二極管中過(guò)剩噪聲因子隨增益的變化的微觀機(jī)制,破解了空間主被動(dòng)紅外探測(cè)中的黑匣子。在新材料方面,我們聚焦制約國(guó)家戰(zhàn)略威懾力的甚長(zhǎng)波紅外探測(cè)材料,勇攀高峰、敢為人先,利用分子束外延方法生長(zhǎng)了基于雜質(zhì)帶躍遷的甚長(zhǎng)波探測(cè)材料,并同質(zhì)外延了非對(duì)稱勢(shì)壘結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了4英寸高質(zhì)量甚長(zhǎng)波紅外探測(cè)材料的生長(zhǎng),突破我國(guó)在戰(zhàn)略威懾目標(biāo)甚長(zhǎng)波紅外探測(cè)材料的國(guó)際封鎖。在新器件方面,我們面向深海、深地、深空探測(cè)環(huán)境復(fù)雜、數(shù)據(jù)傳輸困難的國(guó)家戰(zhàn)略需求,通過(guò)探索低功耗、低延遲的類生物紅外感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件,突破感、存、算分立式架構(gòu)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)線性問(wèn)題,建立具有邊緣計(jì)算能力的高靈敏紅外感存算一體化新器件,用于深海、深地、深空等極端環(huán)境下紅外目標(biāo)的自主識(shí)別與決策,填補(bǔ)我國(guó)在第四范式紅外光電探測(cè)領(lǐng)域的空白。在系統(tǒng)應(yīng)用方面,與紅外系統(tǒng)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)緊密合作互補(bǔ),團(tuán)結(jié)協(xié)作,在國(guó)家重點(diǎn)型號(hào)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。力爭(zhēng)新機(jī)理支撐新器件,新器件牽引新材料,新方法推動(dòng)技術(shù)變革,新技術(shù)構(gòu)筑新系統(tǒng),最終我們突擊隊(duì)實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)自由探索式研究向新機(jī)理-新材料-新器件與系統(tǒng)深度融合建制化成功轉(zhuǎn)變。
在湯先生“三封信”紅外報(bào)國(guó)的精神激勵(lì)下,突擊隊(duì)在國(guó)家重大需求的紅外雪崩倍增理論、4英寸甚長(zhǎng)波紅外探測(cè)材料、紅外智能芯片均實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的突破,并且有望突破航天系統(tǒng)應(yīng)用,解決國(guó)家在紅外重要領(lǐng)域的卡脖子問(wèn)題。而今,我想告訴湯先生:“湯先生,我們現(xiàn)在有自己機(jī)理-器件-系統(tǒng)的體系化、建制化紅外隊(duì)伍,您三封信的紅外報(bào)國(guó)精神我們?nèi)栽趥鞒?。?

我國(guó)紅外科學(xué)技術(shù)隨著湯定元的三封信從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了空間應(yīng)用等更廣闊的領(lǐng)域
作者:胡偉達(dá) 來(lái)源:原文2022年11月3日發(fā)表于《中國(guó)科學(xué)院科苑黨建》公眾微信號(hào)