新华日报·交汇点记者 张红
“不追求轰轰烈烈的研究成果，而是在自己喜欢的专业领域，坚持不懈地研究下去，享受这个过程中新发现新突破带给自己的乐趣”，2006年，从国外归来后，南京大学电子科学与工程学院金飚兵教授带领团队，潜心于超导与太赫兹电子学领域研究，在太赫兹波的产生与调控等方面取得了突破性的研究成果，为太赫兹波的未来应用提供技术创新和方法支持。
源于热爱，执着研究方向的奇妙突破
“1982年我进入南大物理系学习，当时的专业是无线电物理，到1984年5月，无线电物理专业和声学专业等从物理系分出来，成为信息物理系，科研和人才培养重点也转向与电子信息领域相关的新材料、新器件和新技术领域，信息物理系后来演变成电子科学与工程系和现在的电子科学与工程学院，等于说我们是南大最早一批电子科学与工程方向的学生。后来我的研究方向是超导电子。”金飚兵介绍说。
（图片由受访者提供）
“在德国工作期间，我开始接触一些太赫兹波测量方面的工作。2006年底回国后，在吴培亨院士的指导下，正式开始了太赫兹波科学与技术的研究工作。太赫兹波是一种超高频率电磁波，是目前国际上学术前沿的研究方向。多年来，我们一直在探索，一直在寻找好的太赫兹波产生、调控和探测的方法，正是因为喜欢，在遇到困难时，都能坚持下去，不断前行”。
对这一研究的坚持也源于科研的奇妙和难以预测。“我在德国于利希研究中心工作近五年，该中心有位著名科学家格林贝格尔，他是自旋电子学学科的开创者之一，也是2007年诺贝尔物理学奖获得者。运用他发明的技术，我们现在才可能有如今体积小、容量大的固态硬盘，它深刻地改变了人们的生活。当年我经常在中心的餐厅里看见他排队就餐，并与许多同事讨论问题，他看上去和蔼可亲。而我当时的研究方向是超导器件的微波和太赫兹表征，与他的研究方向完全不同。但从2018年起，我开始把太赫兹技术与自旋电子学结合起来，首次在常温和无磁场的情况下，在反铁磁材料中观察到超快自旋电流的产生。我的研究与格林贝格尔的研究产生了交集，这是当时我没有预料到的，科学的世界就是这么奇妙。”
团队合作，前沿研发领域的不断开拓者
在德国等国家工作几年后，金飚兵回到母校南京大学工作，一直从事太赫兹科学与技术方面的研究工作。他和他的团队一起搭建了多物理场太赫兹时域光谱技术实验平台，该平台是国内首套可进行极低温和强太赫兹场激发的太赫兹时域光谱系统，性能指标达到国际水平。他们还采用在太赫兹频段具有调谐特性的材料（相变材料、液晶），攻克了阵列化器件设计、微纳加工工艺、串扰抑制、控制电路软硬件开发等关键技术，实现了太赫兹波幅度、相位等参量的可编程调制，研制出具有记忆功能和波束调控功能的可编程器件。在太赫兹光谱方面，他们利用超快激光脉冲泵浦反铁磁/重金属异质结结构，检测到了太赫兹辐射信号，证明了反铁磁材料在零磁场下的超快自旋流的注入。该实验无需对反铁磁薄膜施加外磁场，并且在室温下实现超快自旋流的产生。这项研究被评为2021年中国光学十大进展之一；面向生物传感应用需求，他们成功研制出高灵敏度太赫兹传感器，并成功应用到活细胞的凋亡检测中，未来有望在生物学研究中获得应用。
（图片由受访者提供）
从不断地研发到取得一次次成功，金飚兵和他的研究团队在这些项目上钻研了将近15年。“技术层面的问题，我们可以通过不断地学习和反复地实验来补充提升。困难也可以一点一点去克服，正是因为持续不断的坚持和对研究的热爱，我们成为在国内太赫兹领域领先的几个团队之一，在国际上也有一定的影响力。这份成功不是我个人的，而是整个团队的。”金飚兵表示。
探求应用场景，享受新发现新突破带来的乐趣
目前，5G 技术在世界范围内已经开始大规模的商业部署，它采用微波信号作为信息的载体。太赫兹波的频率比微波频率高100-10000倍，这意味着太赫兹波通信是下一代无线通信技术的核心发展目标之一，将带给我们“无所不在的无线智能”。
