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輪到美國被封鎖!這項關乎晶元的技術,美國15年都沒追上中國?

最近美國公開支持日本排放100多萬噸核污水入海的奇葩事, 大家都知道了吧?而就在今年初時, 美國還在呼籲中國人要少吃肉來減少二氧化碳排放 ——

事實上, 日本核污水排放和中國人吃口肉到底哪個在破壞環境?

答案不言而喻。

(圖:日本核污水排放范圍示意圖)

長期以來, 美國就是這樣仗著自己起步早、科技發展、國家富強瘋狂雙標, 而且動不動就技術封鎖這個國家、經濟制裁那個國家, 尤其針對中國。

這麼多年來, 中國似乎一直處於一個追趕者的位置, 美國似乎總是在卡我們的脖子。

直到這些年, 中國的5G、無人機、高鐵等等技術開始超越美國, 情況才開始有一些扭轉!

還有一項頂尖的技術, 是中國卡了美國的脖子, 美國經過多年努力終於取得突破, 美國媒體高興地說終於突破中國技術封鎖了, 一回頭卻發現中國早就反覆運算了。

這項科技,

就是下面這個看起來像冰糖一樣的小晶體, 叫作KBBF晶體:

它有多牛逼呢?

首先, 大家都聽說過鐳射吧?

鐳射被稱作是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後, 人類的又一重大發現, 被稱為"最快的刀"、"最準的尺"、"最亮的光"。

大到國防武器如制導彈、太空鐳射武器技術,

以及汽車航空太空梭的焊接和切割;

小到咱們身邊電子產品背後的刻字、切除腫瘤、治療近視眼...

而直寫作為一種高性價比的光刻技術, 可以高精度、連續、快速地刻寫, 能大大降低機器的製造成本!

製造晶元的核心裝備光刻機, 用的就是這種技術。

因此, 世界各強國都把鐳射技術的發展列為了國家級, 如美國的"鐳射核聚變計劃"、德國的"光學促進計劃"、英國的"阿維爾計劃"、日本的"鐳射研究五年計劃"。

而上面提到的——人工非線性光學晶體——KBBF晶體, 就是鐳射設備的上游關鍵零部件, 因為所有鐳射設備都需要晶體的受激輻射, 才能發射出特定頻率的鐳射。

但是, 這種光學材料的研發特別困難, 這世界上有多少物質, 就有多少種材料。

早在上個世紀90年代初, 全世界就開始研究這種KBBF晶體, 但是因為要求實在太高, 一直沒有人成功過。

在當時, 市面上熱銷的還是一種叫BBO的"中國牌晶體", 這種晶體比當時美國人用的ADP晶體效果已經好4—5倍了。

所以80年代後期, 全球80%的BBO晶體都是中國生產製造的, 這給中國帶來了數以百萬美元計的外匯!

而當年首次發現、合成這種BBO晶體的, 正是中國物理研究所的陳創天團隊。

彼時,已經給國家創造出百萬美元外匯的陳創天,還拿著147元的月薪,而他卻深深明白正在熱銷的BBO晶體仍有不足,應該馬不停蹄地投身研究新的KBBF晶體。

於是,時年已經54歲的陳創天,和研究團隊成員一起跑到了香港科技大學,天天熬夜到淩晨一兩點做研究。

皇天不負苦心人,1996年,經過6年多的實驗,陳創天領導的研究團隊終於成功製造出了KBBF晶體,大大彌補了BBO晶體的不足,在全球獨一無二!

在國際鐳射領域,這種新型晶體的問世引發軒然大波,更多的國家開始爭相購買。

當時這種KBBF晶體珍貴到了什麼地步呢?

——

首先,一小塊KBBF晶體的售價高達數萬美元!

在美國,有個物理學家叫丹尼爾,他把KBBF晶體當成"最寶貴的財產":

由於發射鐳射就會損耗晶體,所以他很不捨得用,以至於在相當長一段時間裡,他實驗室裡那臺價值10萬美元的鐳射裝置成了不開機的"廢鐵"。。。

而這,倒也不難理解 ——

畢竟,美國的鐳射反導機用的就是KBBF晶體。

當時,中國抱著無私的心態,開放著對KBBF晶體這項技術的研究成果,也願意對外進行出口。

中國人,很慷慨。

但是,就像剛剛提到的美國在鐳射反導機上的應用,還有一些國家已經把中國的KBBF晶體視為戰略物資、用於軍事用途了!

而且,後續慢慢發現,超高解析度光電子能譜儀、超導測量、光刻技術等等前沿科技工作可都要用到這個小晶體,KBBF的戰略意義逐漸凸顯:

舉個例子:在KBBF晶體發明出來之前,國際上最先進的光發射電子顯微鏡空間解析度最高是20nm,而使用了KBBF晶體之後,這個數值足足能降到3.9nm,意味著精準度也極大提升了!

當時的中國,已經成為了世界上唯一一個能製造實用紫外全固態雷射器的國家,這個戰略意義,不言而喻。

所以,在2009年,中國停止了KBBF的對外出口,並對美國實行技術封鎖。

這時候,一向高傲的外國人慌了,因為這意味著,小到教學科研,大到鐳射武器的製造......種種跟KBBF晶體有關的項目,都要陷入停滯!而且,還不知道要停滯多久!

當時,美國《自然》雜誌刊登文章稱:

"中國開始禁運KBBF晶體,將對美國相關領域的研究產生嚴重影響,呼籲開始研製美國自己的KBBF晶體。"

困境之下,美國開始想"偏方"了 ——

它開出天價聘請陳創天,被陳淡然拒絕;又想高價購買KBBF,也被決然拒絕。

這下沒辦法,美國只能老老實實學習中國艱苦奮鬥的精神,又對美國APC公司已經運營8年的KBBF自主研發項目撥款,先後投入上千萬美元,試圖追趕上中國。

然而,直到2016年,美國才終於真正研製出了KBBF晶體 ——

這個時間,比中國晚了20年。

美國共花費15年搞自主研發,也意味著被中國卡了15年的脖子!

即使如此,當時美國的媒體也是喜大普奔,他們是這樣說的:

"美國自行研製的KBBF晶體其產品質量已經達到、甚至在某些方面超過了中國企業生產的同類產品,且生產成本遠低於中方此前出售(給美國)的價格。"

而可笑的是,其實早在2015年,中國福建物構所就對外披露,他們發現了一種新型無鈹深紫外非線性光學晶體材料LSBO。這種材料具有比KBBF更強大的非線性光學效應,將成為下一代深紫外非線性光學優秀候選材料。

什麼意思?

簡單來說,就是這個美國花費大工夫研製出的KBBF晶體,剛剛面世,就已落後於時代了!

這種全新LSBO晶體材料,比KBBF的非線性光學效應還要大1.6倍,還不吸潮、硬度適中、易加工。而我國,依然是唯一一個掌握這種深紫外全固態鐳射技術的國家!

而且,美國在2016年時才研發了KBBF晶體,距離實際應用還有一段時間,到那時候,中國2015年就發現的LSBO晶體實用化都該已經走上日程了,未來美國又要不知道花費多少年來打破中國新的技術封鎖~

同時,正是在2015這一年,已經是中國科學院院士的陳創天先生,慷慨地把畢生積蓄中的100萬人民幣捐贈給了北京大學第一醫院。

(圖:陳老的夫人和兒子在捐贈儀式現場)

當時,陳老已經79歲高齡,因為病重,他已經2次入精神內科住院,只因在醫院偶然看到了臨床醫學生宣誓從醫的場景,他就萌生了捐資幫助年輕醫師的念頭。

這位在非線性光學晶體領域深耕長達40多年的中國院士,不止用科研做出奉獻,還沒有任何附加條件地無私資助後輩!

2018年11月,陳創天獲得2019年國家最高科技獎提名,可他沒有等到獎項揭曉,就因病去世了,享年82歲。先生千古!

在我們看不到的地方,新的國之棟樑也正在崛起,新的技術反覆運算還在進行。

正是有千千萬萬的陳創天,才有中國的現代科技,才有中國在國際上的底氣。

致敬他們,致敬一顆顆鞠躬盡瘁的公心!

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彼時,已經給國家創造出百萬美元外匯的陳創天,還拿著147元的月薪,而他卻深深明白正在熱銷的BBO晶體仍有不足,應該馬不停蹄地投身研究新的KBBF晶體。

於是,時年已經54歲的陳創天,和研究團隊成員一起跑到了香港科技大學,天天熬夜到淩晨一兩點做研究。

皇天不負苦心人,1996年,經過6年多的實驗,陳創天領導的研究團隊終於成功製造出了KBBF晶體,大大彌補了BBO晶體的不足,在全球獨一無二!

在國際鐳射領域,這種新型晶體的問世引發軒然大波,更多的國家開始爭相購買。

當時這種KBBF晶體珍貴到了什麼地步呢?

——

首先,一小塊KBBF晶體的售價高達數萬美元!

在美國,有個物理學家叫丹尼爾,他把KBBF晶體當成"最寶貴的財產":

由於發射鐳射就會損耗晶體,所以他很不捨得用,以至於在相當長一段時間裡,他實驗室裡那臺價值10萬美元的鐳射裝置成了不開機的"廢鐵"。。。

而這,倒也不難理解 ——

畢竟,美國的鐳射反導機用的就是KBBF晶體。

當時,中國抱著無私的心態,開放著對KBBF晶體這項技術的研究成果,也願意對外進行出口。

中國人,很慷慨。

但是,就像剛剛提到的美國在鐳射反導機上的應用,還有一些國家已經把中國的KBBF晶體視為戰略物資、用於軍事用途了!

而且,後續慢慢發現,超高解析度光電子能譜儀、超導測量、光刻技術等等前沿科技工作可都要用到這個小晶體,KBBF的戰略意義逐漸凸顯:

舉個例子:在KBBF晶體發明出來之前,國際上最先進的光發射電子顯微鏡空間解析度最高是20nm,而使用了KBBF晶體之後,這個數值足足能降到3.9nm,意味著精準度也極大提升了!

當時的中國,已經成為了世界上唯一一個能製造實用紫外全固態雷射器的國家,這個戰略意義,不言而喻。

所以,在2009年,中國停止了KBBF的對外出口,並對美國實行技術封鎖。

這時候,一向高傲的外國人慌了,因為這意味著,小到教學科研,大到鐳射武器的製造......種種跟KBBF晶體有關的項目,都要陷入停滯!而且,還不知道要停滯多久!

當時,美國《自然》雜誌刊登文章稱:

"中國開始禁運KBBF晶體,將對美國相關領域的研究產生嚴重影響,呼籲開始研製美國自己的KBBF晶體。"

困境之下,美國開始想"偏方"了 ——

它開出天價聘請陳創天,被陳淡然拒絕;又想高價購買KBBF,也被決然拒絕。

這下沒辦法,美國只能老老實實學習中國艱苦奮鬥的精神,又對美國APC公司已經運營8年的KBBF自主研發項目撥款,先後投入上千萬美元,試圖追趕上中國。

然而,直到2016年,美國才終於真正研製出了KBBF晶體 ——

這個時間,比中國晚了20年。

美國共花費15年搞自主研發,也意味著被中國卡了15年的脖子!

即使如此,當時美國的媒體也是喜大普奔,他們是這樣說的:

"美國自行研製的KBBF晶體其產品質量已經達到、甚至在某些方面超過了中國企業生產的同類產品,且生產成本遠低於中方此前出售(給美國)的價格。"

而可笑的是,其實早在2015年,中國福建物構所就對外披露,他們發現了一種新型無鈹深紫外非線性光學晶體材料LSBO。這種材料具有比KBBF更強大的非線性光學效應,將成為下一代深紫外非線性光學優秀候選材料。

什麼意思?

簡單來說,就是這個美國花費大工夫研製出的KBBF晶體,剛剛面世,就已落後於時代了!

這種全新LSBO晶體材料,比KBBF的非線性光學效應還要大1.6倍,還不吸潮、硬度適中、易加工。而我國,依然是唯一一個掌握這種深紫外全固態鐳射技術的國家!

而且,美國在2016年時才研發了KBBF晶體,距離實際應用還有一段時間,到那時候,中國2015年就發現的LSBO晶體實用化都該已經走上日程了,未來美國又要不知道花費多少年來打破中國新的技術封鎖~

同時,正是在2015這一年,已經是中國科學院院士的陳創天先生,慷慨地把畢生積蓄中的100萬人民幣捐贈給了北京大學第一醫院。

(圖:陳老的夫人和兒子在捐贈儀式現場)

當時,陳老已經79歲高齡,因為病重,他已經2次入精神內科住院,只因在醫院偶然看到了臨床醫學生宣誓從醫的場景,他就萌生了捐資幫助年輕醫師的念頭。

這位在非線性光學晶體領域深耕長達40多年的中國院士,不止用科研做出奉獻,還沒有任何附加條件地無私資助後輩!

2018年11月,陳創天獲得2019年國家最高科技獎提名,可他沒有等到獎項揭曉,就因病去世了,享年82歲。先生千古!

在我們看不到的地方,新的國之棟樑也正在崛起,新的技術反覆運算還在進行。

正是有千千萬萬的陳創天,才有中國的現代科技,才有中國在國際上的底氣。

致敬他們,致敬一顆顆鞠躬盡瘁的公心!

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