科研新星 以源头突破赋能未来科技

　　本报记者 郭丽菲
　　
　　在国际量子材料与介观电子器件研究的激烈角逐中，山西大学光电研究所教授、博士生导师韩拯带领团队以多项原创突破，助力我国在新一代半导体与量子信息技术领域赢得先机。
　　这位青年科学家不仅是山西省材料量子调控技术领域的学科带头人，更凭借“MIT科技评论中国区35岁以下创新35人”的殊荣，成为国际学界瞩目的科研新星。
　　
　　以国家需求锚定科研坐标
　　
　　2015年，韩拯作为国家级海外青年人才计划入选者回国发展，他将研究聚焦于量子电子器件这一前沿领域，在山西大学搭建起国际水准的量子材料研究平台。
　　多年来，韩拯始终面向国家重大战略需求，深耕国际竞争最激烈的量子电子器件领域，不断取得原创性科研成果。他带领团队在二维铁磁半导体材料中实现电子与自旋双极可调控制，首次揭示电场对二维磁性的调控特性，工作成果被国际广泛引用。
　　2019年，韩拯在少层碲化镓中发现室温下巨各向异性电阻特性，构建了全范德华组装的浮栅存储器件，拓展了介观电学各向异性器件的应用可能。此外，他与合作者突破传统硅基技术瓶颈，采用二维半导体材料，演示了0.6纳米垂直通道宽度的Fin－FET器件，接近物理极限，该成果入选《半导体学报》2020年度“中国半导体十大研究进展”。
　　韩拯以坚定的科研信念和持续的源头创新精神，在纳米新材料科技领域勇攀高峰。
　　
　　让基础研究开花结果
　　
　　“只有通过原创研究才能掌握真正的科研核心，我们才能掌握主动。”韩拯长期致力于新原理电子器件核心技术研究，秉持以基础原理突破为导向，积极服务山西省量子材料与器件学科的发展。作为项目负责人，他牵头创建了山西大学“先进纳米结构加工与多场耦合表征”科研平台，聚焦新型电子器件构筑与新奇物理特性调控两大方向，旨在孵化具有颠覆性的技术成果，全面提升山西省在微电子技术和微纳制造领域的原创科研实力。目前，该平台一期已投入使用，整体水平达到国际先进。
　　在加强区域协同创新方面，韩拯积极参与辽宁材料实验室材料量子调控技术研究所的建设，推动山西省与辽宁省在量子材料及电子器件领域的科研资源整合与人才互通，打造高水平科研平台和青年人才培养高地。
　　依托上述平台，韩拯带领优势青年科研团队，与多所国内高校及科研机构建立深度合作，取得了一批具有原创性的科研成果。这一系列布局为量子材料综合表征、极端条件测试以及低维光电子器件（如柔性可穿戴芯片、新原理纳电子器件与传感器）等前沿方向的产品研发中心建设打下了坚实基础。近五年，其团队已在《自然》等学术期刊发表论文十余篇，主持国家自然科学基金及重点研发项目多项，展现出强劲的科研引领力和团队凝聚力。
　　
　　让中国方案领跑量子革命
　　
　　面向未来信息技术的发展，特别是在半导体与量子信息器件等前沿赛道，材料创新与新原理探索正成为实现技术突破的关键。韩拯团队围绕这一重大科学命题，提出了一种通过量子电子超晶格对二维电子气中关联效应进行协同耦合调控的全新范式，为量子电子器件的实用化和可扩展应用带来了新的可能。
　　该团队系统地将较低磁场下实现量子霍尔效应所需的工作温度从液氦温区提高到液氮温区，实现了在液氮温度（零下196摄氏度左右）以极低磁场（0.5特斯拉）获得量子化边界导电态，为未来量子电阻标准及低能耗量子器件的研究提供了实验基础，展示了应用潜力。
　　同时，该调控方法具有一定普适性，该团队在双层石墨烯体系中发现基于电子关联效应的量子绝缘态，其临界温度高达40K，为关联态调控提供了新途径。依托上述研究成果，该团队进一步实现了基于界面量子掺杂原理的互补性二维半导体三维垂直集成原型。
　　“我们正在见证材料科学的范式转移。”韩拯表示，“通过量子态精准操控，中国有机会在新型计算架构、量子标准等领域领先世界，实现新的突破。”他与团队完成的上述系列研究进展，有望为我国新奇量子电子态的基础研究、量子电阻标准等前沿应用开发起到积极推动作用，展现了新时代青年科技人才的使命与担当。