刘益春:科教征途上的璀璨之星
在我国光电功能材料与器件研究领域以及高等教育管理的舞台上,刘益春以其卓越的科研成就、出色的领导才能和深远的影响力,成为一颗耀眼的明星。他从吉林辉南的一方水土出发,在学术的海洋中破浪前行,为我国相关领域的发展立下了汗马功劳。
一、辉南岁月,梦想萌芽
1962年12月,刘益春出生于吉林辉南。辉南,这片充满生机与希望的土地,四季分明,自然景观壮美。它不仅有着丰富的自然资源,还孕育了淳朴的民风和深厚的文化底蕴。刘益春就在这里度过了他的童年和少年时光。
他的家庭虽普通,却十分重视教育。父母的言传身教,在他幼小的心灵中播下了勤奋好学、积极向上的种子。小时候,刘益春就对周围的世界充满了好奇,喜欢探索各种自然现象。每当夜晚来临,他常常仰望星空,对浩瀚宇宙中的奥秘充满遐想。在学校里,他是老师眼中的好学生,对知识的渴望如饥似渴,成绩始终名列前茅。尤其是在数理化等学科上,他展现出了过人的天赋和浓厚的兴趣。
中学时代,一次偶然的机会,刘益春在图书馆看到了一本关于物理学前沿知识的科普读物。书中对光电子学、半导体物理等领域的精彩描述,让他第一次接触到了这个神秘而又充满魅力的科学世界,从此一颗探索科学的梦想种子在心底悄然种下。此后,他更加努力地学习,积极参加各类学科竞赛,不断拓展自己的知识面,为未来的发展奠定了坚实的基础。
二、学术攀登,砥砺前行
1981年,刘益春凭借优异的成绩考入东北师范大学物理学院(原物理系)物理学专业。东北师范大学浓厚的学术氛围和严谨的治学态度,为他提供了良好的学习环境。在大学期间,他如海绵吸水一般,尽情汲取着专业知识的养分。他每天早早地来到教室,坐在前排认真听讲,不放过老师讲解的任何一个细节;课后,他又一头扎进图书馆和实验室,查阅大量的文献资料,进行各种实验操作,深入探索物理学的奥秘。
1985年,刘益春以优异的成绩本科毕业,并获得理学学士学位。但他深知,自己对物理学的探索才刚刚开始。同年9月,他进入中科院长春光学精密机械与物理研究所(原长春物理所),攻读凝聚态物理专业硕士研究生。在这里,他接触到了国内顶尖的科研设备和优秀的科研团队,科研视野得到了极大的拓展。在导师的悉心指导下,他深入研究凝聚态物理领域的前沿问题,参与了多项科研项目,锻炼了自己的科研能力和创新思维。1988年6月,他顺利完成学业,获得理学硕士学位。
然而,刘益春并没有满足于已有的成绩,他的目光投向了更广阔的学术天地。1992年9月,他踏上了前往意大利都灵工业大学的求学之路,与中科院长春光学精密机械与物理研究所联合培养凝聚态物理专业博士研究生。在国外的学习生活中,他面临着语言、文化和学术上的多重挑战。但他凭借着顽强的毅力和对科学的执着追求,克服了重重困难。他积极参与国际学术交流活动,与来自世界各地的顶尖学者进行深入的探讨和合作,了解国际科研的最新动态和前沿技术。1995年12月,他成功获得理学博士学位,带着满满的知识和开阔的国际视野回到祖国。
回国后,刘益春先后在吉林大学化学系和日本九州大学先端科学技术研究中心从事博士后研究工作,分别开展纳米电子学材料与器件研究以及微电子介电薄膜材料与MOS器件研究。这些经历使他在不同的科研领域积累了丰富的经验,进一步拓宽了他的科研思路,为他日后在光电功能材料与器件领域的研究奠定了坚实的基础。
三、科研突破,成果斐然
1988年7月,刘益春回到东北师范大学物理学院任教,从助教一步步成长为教授。在教学之余,他始终坚守在科研一线,致力于宽禁带半导体光电子材料与器件的研究工作。他针对该领域研究中存在的热点、难点和基本问题,开展了一系列具有鲜明特色的创新性研究工作。
在p型ZnO薄膜制备方面,他发明了热氧化Zn₃N₂单晶薄膜制备p型ZnO的方法,成功制备出p型ZnO薄膜,该方法已被国际公认为制备p-ZnO的重要方法之一。这一成果为ZnO基光电器件的发展提供了关键材料基础,在国际上引起了广泛关注。
在纳米结构材料研究中,他利用微腔的光增益效应和纳米结构的量子限制效应,获得了在高温下(560oC)仍具有高效紫外发射的纳米薄片材料。他深入研究了材料的结构与高压相变行为,为进一步研制高温光电子器件奠定了坚实的理论和实验基础。
在异质结发光二极管研制方面,他通过在p-GaN/n-ZnO异质结中引入i-ZnO层,构造p-GaN/i-ZnO/n-ZnO新型结构,成功研制出室温近紫外发射的ZnO异质结紫外发光二极管,为紫外光发射器件的发展开辟了新的途径。
此外,刘益春还在多个科研方向取得了重要进展。他发明了电子回旋共振(ECR)微波等离子体氮化制备高质量SiN薄膜的方法;建立和发展了利用P偏振红外反射吸收光谱表征超薄SiO₂的方法;在国际上提出了无形变sp2π-Cluster是发光中心的观点等一系列创新性理论。
多年来,刘益春主持和参与了众多科研项目,包括国家自然科学基金杰出青年基金、国家“863”课题、中国科学院百人计划、国家自然科学基金、教育部重大项目培育等课题12项。目前,他还主持着“适用于太阳能电池的透明导电薄膜的性能优化和新材料新结构探索(一)”“石墨片及其复合体系的电子结构调制与功能化研究”“基于金属氧化物/贵金属复合纳米晶中贵金属等离子体吸收的光存储性质研究”等重要课题。
他的科研成果丰硕,在国际知名杂志如Adv. Mater.、Phys. Rev. B.、J. Phys.Chem.B、J. Chem. Phys.、Appl. Phys. Lett、Optics Lett.等发表SCI论文500余篇,论文被SCI他引32000余次,H因子达到88,2014年至2023年连续入选爱思唯尔中国高被引学者。他还获得国家发明专利50项(其中美国专利2项),并应邀为美国《纳米科学与技术百科全书》撰写“低维氧化锌纳米结构和纳米异质结生长”专题,在国内学术会议做邀请报告9次,在国际学术会议做报告8次。他以第一完成人身份,获国家自然科学奖二等奖2项,其科研成就得到了国内外学术界的高度认可。
四、教育领航,桃李芬芳
刘益春不仅是一位杰出的科学家,还是一位优秀的教育家。在东北师范大学任教期间,他始终坚守教学一线,承担着本科生“固体物理”,研究生“固体光学性质”“固体物理”“固体物理与化学”“半导体物理”等课程的教学任务。他教学风格独特,深入浅出,善于将复杂的物理理论用生动形象的方式讲解给学生,深受学生们的喜爱和尊敬。
他注重培养学生的创新思维和实践能力,鼓励学生积极参与科研项目。在他的指导下,一批又一批优秀的学生脱颖而出。他的学生在国内外学术竞赛中屡获佳绩,许多人毕业后继续在科研领域深造,成为了相关领域的骨干力量。例如,陆子凤、郭振、郑剑等博士研究生,在他的悉心指导下,在凝聚态物理领域取得了出色的研究成果。
作为东北师范大学的校长(2012.04 - 2023.02),刘益春以其卓越的领导才能和先进的教育理念,为学校的发展做出了巨大贡献。他积极推动学校的教学改革,创造性提出的“U - G - S教师教育新模式”和“指向创造力的卓越教师培养模式”,先后荣获2014年和2022年国家级教学成果一等奖和二等奖,相关经验被写入国务院《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》。在他的带领下,东北师范大学的教学质量和科研水平得到了显著提升,学校在国内外的影响力不断扩大。
在学科建设方面,他高瞻远瞩,积极布局,带领团队聚焦宽禁带氧化物半导体材料及其发光、探测、类脑信息存储和全息光电存储应用研究,取得了具有国际先进水平的系列研究成果。他建立了紫外光发射材料与技术教育部重点实验室,带领的东北师范大学紫外光电功能材料与技术研究团队入选“全国高校黄大年式教师团队”。在他的努力下,东北师范大学材料科学与工程学科两次入选国家“双一流”建设学科,为学校的学科发展注入了强大动力。
五、社会担当,引领发展
刘益春在科研和教育领域取得卓越成就的同时,还积极承担社会责任,在多个学术组织和机构中担任重要职务,为推动我国相关领域的发展贡献力量。
他是中国物理学会发光专业委员会常委,中国光学学会理事,中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会委员,国家自然基金委员会第12届专家评审组成员,第六届教育部科学技术委员会委员及数理学部委员,教育部高等学校物理专业教学指导分会委员,中国科学院发光与应用国家重点实验室学术委员会委员,吉林大学物理学院学术委员会委员,中科院“清洁能源实验室”学术委员会委员,吉林省物理学会副理事长,长春市物理学会理事长,《发光学报》副主编,《物理实验》杂志副主编等。此外,他还担任中国高教学会常务理事、高等教育管理研究会副会长,第四届全国教师教育课程资源专家委员会主任委员,第七届教育部科技委数理学部委员,国务院学位委员会第八届学科评议组成员,吉林省科协副主席等职务。现任国际发光会议(ICL)程委会委员(2020大会主席),国际II - VI族化合物材料会议顾委会委员,中国科学院长春光机所发光与应用国家重点实验室学术委员会委员,浙江大学硅材料国家重点实验室学术委员会委员,中国真空学会常务理事,《InfoMat》副主编等。
在这些岗位上,他积极参与学术交流与合作,为我国相关领域的学术研究和人才培养出谋划策。他还经常受邀参加各类学术讲座和科普活动,将自己的科研成果和科学知识分享给更多的人,激发了广大青少年对科学的兴趣和热爱。
面向国家重大需求,刘益春带领团队在实现关键材料的进口替代和应用方面取得了突破性成果。他们成功解决我国航天飞行器特种涂层材料领域“卡脖子”问题,相关材料和技术在民用抗静电热控涂层应用领域同样具有广阔的商业前景。在能源存储领域,他领衔的研究团队研发出非晶态有机 - 混合钒氧化物(AOH - VO),为超快充电金属离子电池的发展指明了新方向;在神经形态视觉感知系统方面,提出了基于银(Ag)-二氧化钛(TiO₂)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)纳米复合薄膜的多波长光电忆阻器,实现了彩色图像的预处理和识别任务,相关成果发表在重要学术期刊上。
刘益春,这位从吉林辉南走出的杰出人物,用他的智慧、毅力和担当,在光电功能材料与器件研究和教育领域书写了辉煌的篇章。他的科研成果推动了我国相关领域的技术进步,他培养的人才为国家的发展注入了新的活力,他的社会担当展现了一位科学家的高尚情怀。在未来的征程中,相信他将继续引领科研团队勇攀科技高峰,为我国的科技发展和社会进步做出更大的贡献。