2016年11月24日，中国科学院大学科学前沿讲座III 第51讲在玉泉路校区阶一5教室如期举行。来自中国科学院物理研究所表面物理国家重点实验室的郭建东研究员向同学们介绍了表面低维结构的设计与制备。
郭老师的讲解从人类对物质世界的认识和改造开始。古埃及的金字是米的量级，到16世纪，瑞士精密的制表工艺已可以精确毫米量级，1957年达到微米量级后，紧接着在1990年突破纳米量级，技术的发展从宏观简单向着围观复杂进步。
紧接着，郭老师引出了本次讲座的重点内容——表面科学。表面科学无处不在。从地貌中河流山川的形成，瓜果蔬菜的形状到前沿技术中表面改性-增透膜 和量子点-耦合发光元件，无不涉及表面科学。表面科学也从宏观表面逐渐发展到微观表面。人们对表面结构理解也经历了从欣赏到认知再到设计利用的过程。
郭老师接着介绍了一个很重要的仪器STM，即扫描隧道显微镜，利用它可以看到原子的表面。郭老师向我们详细介绍它的原理和技术实现，又更进一步指出，这一设备已经成为一个家族，具有极高的分辨率，是把人类带入微观世界的重要工具。
郭老师继续深入介绍表面科学。在表面科学中，利用超高真空技术防表面污染是获得清洁表面的前提。之后同样在超高真空条件下，利用MBE，即分子束外延技术，让晶体表面向外延生长晶体薄膜。生长和检测过程中还要利用反射式高能电子衍射等手段，能够实现薄膜生长与结构观察同时进行。利用RHEED强度震荡，能够直接反映晶体表面形貌信息。几十年来，表面科学取得很大的进展，分数量子霍尔效应获得1998年诺贝尔物理学奖，巨磁电阻材料获得2007年诺贝尔物理学奖。2013年，中国的薛其坤教授发现量子反常霍尔效应。这些成就无不与表面科学息息相关。郭老师还风趣的谈到，通过表面物理制造观察到的109K的高温超导现象也让超导领域研究人员感到压力山大。
之后，郭老师介绍了他们最近的一些工作，并展望表面物理日后的发展趋势。讲座在热烈的掌声中落下了帷幕。讲座结束后，还有不少同学围在郭老师身旁请益。（文/牟枭勇 图/勾凌睿 来源/国科大记者团）
延伸阅读：
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月，是中国科学院大学为本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生与教职工参加，由中国科学院大学本科部主办，讲座召集人为周琪院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业，邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展，让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。
讲座现场
同学提问
