在介观物理的深海中发现更多科技宝藏

人工微结构和介观物理国家重点实验室（以下简称“实验室”）于1990年经原国家计划委员会拨款开始建设，1992年通过原国家教育委员会组织验收并正式对外开放。它是科技部资助的国家重点实验室之一，旨在成为全球介观物理学和微观物理学领域的领先实验室。

成立30余年来，实验室的建设和发展得到了各方的关心和支持。在甘子钊院士作为实验室首任主任的建设初期，实验室得到了杨振宁、钱学森、黄昆和谢希德等前辈的帮助。近年来，实验室围绕国家战略需求和科技远景规划，前瞻布局并持续建设介观物理研究特色显著、多学科紧密结合的研究基地，产生了大量研究成果，吸引和培养了众多物理学、信息科学领军人才。

完善研究布局，夯实人才基础

实验室发展的主导思想是：研究时空尺度变化时介观物理新现象及新规律，加强小空间、短时间尺度物理过程理论方法创新和测量手段的发展；注重学科交叉，推动人工微结构和介观物理的研究手段和观念在生命科学、能源及各种应用学科延伸。

实验室以《国家中长期科学和技术发展规划纲要》为指导，建设有明显介观物理研究特色，光学、原子与分子物理、凝聚态物理等多学科紧密结合的研究基地。

实验室结合介观物理研究前沿科学问题和所承担的国家重大计划和任务，形成了3个重大研究方向，分别为介观光学与飞秒光物理方向（含纳米光子学与超快光谱、飞秒强场光物理与相干控制及介观光学结构、材料和纳米/微光学器件研究等）、介观体系凝聚态物理与器件方向（含纳米半导体与光电子物理学、低维纳米结构与物理、宽禁带半导体研究等）和介观物理交叉与重大应用方向（含软凝聚态、纳米尺度高分辨检测、应用超导、光子量子芯片研究等）。实验室聚焦科学前沿和国家重大战略需求，力争做到既对国家的经济建设和国防建设作出贡献，又要在基础科学发展上作出贡献，建设成为国家重要科技力量。

目前，实验室有固定成员62人，其中，教授25名，10名终身/终身制助理教授，21名副教授和10名工程师；拥有中国科学院院士5人，发展中国家科学院院士1人，长江特聘教授11人，国家杰出青年科学基金获得者23人，万人计划人才8人，教育部新世纪/跨世纪人才14人，青年长江学者4人，国家优秀青年科学基金获得者16人。近年来，实验室团队建设取得突出进展，2006年入选一个教育部创新研究团队，2005年、2007年、2016年分别入选3个国家基金委创新研究群体，2014年入选一个科技部重点领域创新团队。

实验室已建成老中青有机结合的研究队伍，形成了中国科学院院士等老一辈科学家仍在一线指导和发挥重要作用，杰出青年基金和教育部跨（新）世纪人才等中青年学者已成为研究的中坚力量，青年副教授已迅速成长的良好局面。研究队伍团队协作和集体攻关能力不断加强。

经过30余年的发展，实验室奠定了较为完善的研究布局和雄厚的人才基础。在新的国内外形势下，实验室将进一步凝练研究方向，增强原始创新力，迎接新的挑战和机遇。

需求为舵创新为帆，

驶向研究深海

实验室基础研究底蕴深厚、学科交叉融合优势突出，长期以国家战略需求为导向，组织原创性、引领性科技攻关，创新能力持续加强，在一些关键核心技术实现突破，已成为国内外重要的介观物理研究基地。

多年来，实验室主持承担了200多项国家级科研项目，包括牵头多项国家重点研发计划和重大科学研究计划，以及国家重大科研仪器设备研制专项等。实验室获得6项国家自然科学奖二等奖、1项国家技术发明奖二等奖，以及何梁何利科学与进步奖、高等学校科学研究优秀成果奖一等奖、青年科学奖、中国青年科技奖等多项奖励，成果入选中国高等学校十大科技进展、中国光学十大进展、中国半导体十大研究进展、2018全球30项光学重大进展等，多位成员成为国际光学工程学会、美国光学学会、英国物理学会、中国光学学会会士。

每年，实验室的成员在国际期刊上发表约200篇论文，包括《科学》（Science）、《自然·纳米技术》（Nature nanotechnology）、《自然·物理学》（Nature Physics）、《自然·光子学》（Nature Photonics）、《物理评论快报》（Phys. Rev. Lett.）、《先进材料》（Advanced Materials）、《纳米通讯》（Nano Letters）等。

近年来，实验室取得了卓越的科研成果，表面与界面原子结构的低能电子衍射（LEED）和电泳光散射技术（ELS）研究，以及光纤光栅布拉格发射滤波器和单频窄现宽光纤布拉格反射（FBR）半导体激光器的研制，均达到国际先进水平。

在氮化镓（GaN）基的蓝光发光二极管（LED）研发方面，实验室利用新型气相外延生长技术（MOCVD）技术在氮化物研究及高科技产品开发方面取得了显著成就。在有机及聚合物分子光学非线性研究领域，实验室对C60和C70等分子的非线性光学性质进行了开创性研究，推动了新型光功能材料研究等。

实验室还研发了超高真空（SEM）扫描隧道显微镜联合系统，解决了扫描隧道显微镜视野狭窄的问题，实现原子级观察。在螺旋波失稳及缺陷混沌产生实验研究上，实验室发现了多种失稳机制，研究成果获得国际非线性物理界广泛关注。在新型非线性光限幅材料研究方面，实验室开发了性能优良的材料，对激光防护和光通信等领域有重要应用。飞秒光声光谱实验则用于精确测厚，克服了传统方法的局限，且测量精度极高。

在纳米材料制备方面，实验室成功制备大面积、高度取向的纳米碳管薄膜，为场发射图像显示技术提供优良基础。电子束诱导沉积纳米碳的研究则推动了光子晶体的创新制备技术，无需光刻胶和掩膜，可直接形成亚微米周期的光子晶体结构，为全光集成电路的发展奠定了基础。

近期，实验室研究团队设计了一种新的电子传输材料。这种材料在能量限域效应上表现优异，且器件寿命远超常用材料TPBi。这将成为解决高三线态能量和分子稳定性之间的两难困境的可能途径，并有望为突破蓝光有机发光二极管（OLED）的高效率和长寿命之间的困境提供一种新的分子设计范式，相关成果发表于《先进材料》（Advanced Materials）。

实验室研究团队还成功实现了莫尔相干纳米激光阵列，突破了纳米激光仅能实现单个或固定阵列相干激射的限制，展示了纳米激光能够以“P”“K”“U”“中”“国”等图形生成可重构的阵列化相干激射。2023年12月，研究成果发表在《自然》（Nature）杂志上，并获得同期专题评述，认为相关工作“为探索更小、更智能、更强大的激光光源开辟了道路”。

2024年4月21日，《中国激光》杂志社发布“2023中国光学十大进展”。人工微结构和介观物理国家重点实验室应用研究成果“介观尺度单颗粒的声学指纹振动谱测量”“具有纠缠修复能力的多芯片高维量子网络”榜上有名。

以国家需求为舵，以创新为帆，驶向核心技术的深海，实验室在介观物理领域的深入探索捷报频传。未来，实验室将继续以国家战略需求为导向，不断深化研究，拓展新的科研领域，以期在介观物理的深海中，发现更多科技宝藏，为人类文明的进步贡献智慧和力量。