上世纪80年代,我国在一件关键技术上成功反卡了老美的脖子,让他们15年毫无进展,也正因如此,如今我们在激光技术上领先全世界。
这个关键的发现正是我国陈创天院士的得意之作—氟代硼铍酸钾晶体,也就是我们简称的KBBF,可以将激光转为176纳米波长的深紫外激光。
那么,氟代硼铍酸钾晶体究竟有多牛呢?这个发现又意味着什么?
陈创天的研究1927年,陈创天出生在浙江省奉化市的一个知识分子家庭,和我们的蒋委员长是老乡。
在新中国成立后,陈家搬迁到了沈阳生活。
而陈创天自幼就展现出了超高的学习天赋,并且于1956年顺利地考入了北京大学物理系物理学专业。
在那个年代,高中生都是凤毛麟角的人才,大学生的含金量自然不用多说,那都是千万里挑一的天才。
在大学学习期间,陈创天就自学了许多关于结构化学的知识,并且跟随很多名师开始做研究。
也正是因为陈创天在物理化学上都有不错的造诣,才为他之后的研究打下了扎实的基础。
毕业后,陈创天选择的研究方向的是光学材料,并且提出了“非线性光学效应是一种局域化效应,是组成晶体的基本结构单元......”
这也就是著名的“非线性光学效应阴离子团理论。”
这个研究也让陈创天异常兴奋,他也坚信,在众多材料中,一定存在一种非常出色的晶体材料,于是他开始研究硼酸钡的相关结构,并且成功发现了具有很强非线性光学效应的材料BBO,也就是是相偏硼酸钡。
随后,他又通过不断的研究,终于在2001年再次突破,成功研发出了氟代硼铍酸钾晶体。
但任谁也无法想到,这个研究竟然卡了美国的脖子。而美国直到2016年,才费尽千辛万苦的宣布,他们也研制出了氟代硼铍酸钾晶体,成功打破了中国的封锁。
这个消息也的确让国人非常爽,毕竟我们居然在2001年就已经卡了美国的脖子,并且一卡就是15年。可为何说研究激光离不开这种小小的晶体呢?
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KBBF有多厉害?你可能不知道,曾经在激光技术上,我们靠着这块氟代硼铍酸钾晶体整整卡了老美15年脖子。那么,这枚小小的氟代硼铍酸钾晶体到底有多厉害呢?
说到氟代硼铍酸钾晶体,就不得不说到激光技术,而提到激光技术的运用,那就不得不提到光刻机。
我们都知道,光刻机是用来蚀刻芯片的,而如今人类的所有科技产品,只要是涉及到运算的,都必须要使用芯片。
小小的一枚手机芯片上,要集成十几亿甚至几十亿个晶体管。
而华为芯片也正是在这方面被美国卡了脖子,才一直没有重大突破,美国近期还宣布,要对中国禁售4090显卡,以此来避免中国拥有高算力的GPU。
这就相当于,只要是中国想造芯片,永远会被美国卡脖子,中国的所有涉及到算力的系统,都会被老美掌握。
然而,这些高科技产品都离不开光刻机,而光刻机上就要运用到氟代硼铍酸钾晶体,简单地说,氟代硼铍酸钾晶体可以倍频产生深紫外激光,经过多次折射后,可以用于蚀刻芯片。
只要涉及到激光设备,小小的氟代硼铍酸钾晶体就相当于是发动机,如果没有氟代硼铍酸钾晶体,激光的精准度和强度都只能退而求其次。
虽然光刻机的技术壁垒其实很难突破,但氟代硼铍酸钾晶体无疑是光刻机零件的核心。
在这种晶体被发现后,中国成功用氟代硼铍酸钾晶体实现了204.8纳米的相位匹配二次谐波,中国也是当时世界上唯一能做到这一点的国家。
由于当时我国并没有意识到这种材料的战略意义,甚至还出口了不少,但即便是这样,老美也没能研究出个所以然。
当时,指甲盖大小的氟代硼铍酸钾晶体就可以卖出几万美元,这也让我们意识到了,老美为何能如此发达,这种垄断科技的钱是真的好赚。
要知道,当时的BBO晶体就占据了全世界激光晶体市场的80%,氟代硼铍酸钾晶体一出,更是几乎垄断了全部市场。
直到2009年,中国才意识到氟代硼铍酸钾晶体的战略意义,这东西和激光武器也密切相关,因此中国政府决定,停止对外的一切氟代硼铍酸钾晶体出口。
中国的“断供”也让美国非常难受,他们也终于尝到了被卡脖子的滋味。
虽然我们在激光晶体技术上,的确领先了美国很久很久,但美国毕竟是世界科技大国,在怒砸无数刀勒后,也终于实现了突破。
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美国宣布突破封锁2016年,美国APC公司终于宣布,他们的氟代硼铍酸钾晶体已经打破了中国的垄断,并且可以和中国生产的相媲美。那么,美国是如何突破这层封锁的呢?
其实老美不知道的是,在激光晶体上,我们已经有新的突破,而氟代硼铍酸钾晶体,我国早在2001年就已经研制成功并且投入使用。
并且美国根本没有在这个领域超过中国,甚至直到现在也没有,这要从何说起呢?
2009年,我国终于发现了氟代硼铍酸钾晶体的战略意义,并且停止了关于氟代硼铍酸钾晶体的所有出口。
不仅如此,连氟代硼铍酸钾晶体的前两代BBO和LBO也全面禁运。
这让老美子就急了,但这东西实在太过重要,我们不卖,他们也只能自己研究。
于是,美国政府开始砸钱给APC公司,并且准备自己进行研究,但美国整整研究了7年,才成功宣布,打破了中国的封锁。
而此时,中国已经掌握了RABF,在福建物构所的努力下,我们成功用AL3+代替了RABF中的BA2+,成功降低了氟代硼铍酸钾晶体的毒性,并且诞生了新的RABF晶体。
如今,美国疯狂地卡中国脖子,无论是芯片还是其他领域,都势必要将中国赶尽杀绝。
但对于中国来说,封锁和打压已经是常态,曾经我们没有办法,但现在我们一样可以反制老美。
他们封锁芯片,我们就封锁稀土和激光晶体,干脆谁都别好过。
曾经,苏联对中国狂妄的说,你们没了我们的帮助,100年也搞不出原子弹。
事实也成功打了苏联的脸,并且也让中国彻底拥有了属于自己的国防力量。
如今,老美又跳出来说,我们造不出高精度光刻机,造不出芯片,那我们就拭目以待,看究竟是谁率先突破对方的技术壁垒。
并且我们应该牢记陈创天院士的贡献,正是他的“三个晶体”让我国的激光晶体技术站在了世界之巅,至今已经20多年过去,仍然遥遥领先。
但可惜的是,2018年10月31日,陈创天院士与世长辞,享年82岁。