編者按：青春孕育創(chuàng)新火種，青年學(xué)者定義未來可能。"新材新力量"專欄聚焦北京大學(xué)新材料學(xué)院新入職青年教師群體，通過記錄他們的學(xué)術(shù)足跡與科研故事，展現(xiàn)前沿探索的熱忱與突破，傳遞學(xué)院創(chuàng)新精神與人才引力。
讓我們走進(jìn)第一期，認(rèn)識這位90后博導(dǎo)——潘豪老師：手握兩篇Science的學(xué)術(shù)新銳，以"求乎其上"的科研哲學(xué)突破鐵電材料極限，在實驗室與5公里養(yǎng)生跑之間，詮釋著青年科學(xué)家的多面人生。
Q1：請簡單自我介紹，分享一下您的學(xué)術(shù)背景和研究方向。
我是潘豪，北京大學(xué)深圳研究生院特聘研究員、博導(dǎo)，入選國家高層次人才計劃青年項目。我在2015年和2020年分別獲清華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)士和博士學(xué)位，2021年至2024年分別于新加坡南洋理工大學(xué)和美國加州大學(xué)伯克利分校從事博士后研究。
我的主要研究方向為介電鐵電材料的多級結(jié)構(gòu)設(shè)計和多尺度調(diào)控，致力于開發(fā)高性能電子薄膜材料與器件，并推動它們在儲能換能、邏輯存儲、驅(qū)動傳感等電子信息技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
我目前共發(fā)表學(xué)術(shù)論文約40篇，其中16篇以第一/通訊作者身份（含共同一作/通訊）發(fā)表于Science (2篇)，Nature Materials， Advanced Materials，Nature Communications, Progress in Materials Science等高水平學(xué)術(shù)期刊；總計被引用3000余次（單篇最高被引900余次），成果入選2019年度“中國高等學(xué)校十大科技進(jìn)展”。獲2023年度國家自然科學(xué)二等獎（第三完成人），Chorafas青年研究獎，中國硅酸鹽學(xué)會優(yōu)秀博士論文等榮譽(yù)。
Q2：您的研究領(lǐng)域有哪些重要的科學(xué)問題，這些研究對社會或者產(chǎn)業(yè)有哪些潛在影響？
信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)安全和發(fā)展的關(guān)鍵戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，也是世界主要國家高度重視、全力布局的競爭高地。電子元器件作為支撐信息技術(shù)發(fā)展的基石，承擔(dān)著保障產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定的關(guān)鍵責(zé)任，是《“十四五”規(guī)劃》和《中國制造2025》中的重點發(fā)展方向之一。加快發(fā)展電子元器件及先進(jìn)材料，部署前瞻性研究，搶占技術(shù)制高點，對推動信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)水平提升和迭代發(fā)展具有重要意義。例如，作為電子材料中重要且獨特的一類，鐵電材料由于其豐富的物理行為和靈敏的可調(diào)性，具有廣泛的應(yīng)用。鐵電體的自發(fā)極化可以被外加電壓翻轉(zhuǎn)并用于表示“0”和“1”，實現(xiàn)非易失性數(shù)據(jù)存儲，已經(jīng)被開發(fā)為鐵電隨機(jī)存儲器。以鐵電材料作為場效應(yīng)晶體管中的柵極，可實現(xiàn)晶體管非易失性的開關(guān)切換，實現(xiàn)存儲邏輯一體化。由于鐵電極化對電場和其他物理場（如溫度、應(yīng)力等）的響應(yīng)，鐵電材料在儲能電容、機(jī)電驅(qū)動、能量轉(zhuǎn)換與傳感等領(lǐng)域也有巨大的應(yīng)用前景。
Q3：能否與我們分享一下求學(xué)之路上讓您印象深刻的突破或有趣的故事？
我和團(tuán)隊在過去十年一直致力于對功能鐵電薄膜材料的理解、設(shè)計和操控，通過多種技術(shù)手段（組分設(shè)計、鐵電疇工程、缺陷調(diào)制、異質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)建等），實現(xiàn)對鐵電薄膜材料的精細(xì)調(diào)控與改性，揭示材料物理機(jī)制，并為相關(guān)應(yīng)用開發(fā)高性能、新功能材料體系，取得一系列具有國際影響力的原創(chuàng)成果：1. 提出“多形態(tài)納米疇”設(shè)計新范式，打破鐵電材料極化與損耗的內(nèi)稟矛盾，開發(fā)了具有高能量密度的介電儲能薄膜材料；2. 揭示弛豫鐵電薄膜中超順電態(tài)的極低損耗的機(jī)理，實現(xiàn)了介電儲能的效率和擊穿的顯著提升；3. 揭示反鐵電材料中缺陷對極化和相變行為的影響規(guī)律，開發(fā)了具有可調(diào)諧介電、超高電致應(yīng)變等新功能的反鐵電薄膜材料等等。
Q4：您未來計劃在哪些研究領(lǐng)域進(jìn)行深入探索？
在未來研究中，我和團(tuán)隊將繼續(xù)潛心鉆研，以電子信息材料與器件向集成化、小型化和高性能化的發(fā)展為目標(biāo)，結(jié)合學(xué)院建立的AI4S科研新范式，開展高性能電子材料的基礎(chǔ)研發(fā)和應(yīng)用研究，具體包括1、氧化物功能陶瓷、薄膜、異質(zhì)結(jié)與器件；2、電介質(zhì)（鐵電，反鐵電，弛豫鐵電）材料與物理；3、高儲能密度電介質(zhì)電容，電致應(yīng)變材料，鐵電微納器件等；4、新興材料研發(fā) (高熵材料，無序材料，多場耦合材料)；5、機(jī)器學(xué)習(xí)算法與理論計算輔助的電子信息材料設(shè)計等等。
Q5：是什么吸引您加入北京大學(xué)新材料學(xué)院？
新材料學(xué)院作為北京大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的南方基地，肩負(fù)著在粵港澳大灣區(qū)推動材料產(chǎn)業(yè)化以及新工科建設(shè)的核心使命。學(xué)院不僅承載著北大的深厚學(xué)術(shù)傳統(tǒng)，還融合了深圳的創(chuàng)新活力，為我提供了一個獨特且充滿機(jī)遇的職業(yè)平臺。這里不僅有世界一流的科研資源和學(xué)術(shù)氛圍，更因其地理位置優(yōu)勢，處于粵港澳大灣區(qū)這一經(jīng)濟(jì)與科技前沿區(qū)域，吸引了大量行業(yè)專家和企業(yè)資源。這種天時與地利的優(yōu)勢，結(jié)合學(xué)院寬廣的發(fā)展視野，使我感受到極大的職業(yè)發(fā)展?jié)摿ΑＴ谶@里，我能夠接觸到豐富的學(xué)術(shù)資源，同時享受北大傳統(tǒng)的深厚文化與深圳靈活開放的創(chuàng)新環(huán)境。學(xué)院的開放性與包容性，以及與行業(yè)的緊密聯(lián)系，為我提供了更加廣闊的學(xué)術(shù)與職業(yè)發(fā)展的空間。因此，我選擇了這里開啟自己職業(yè)生涯的全新篇章，期待在這片充滿機(jī)會的土壤中，收獲成長與成就。
Q6：您對學(xué)院的科研環(huán)境、學(xué)術(shù)氛圍以及支持政策有何評價？
學(xué)院為我們提供了豐富的科研軟硬件條件，尤其在科研設(shè)備和實驗室建設(shè)方面，投入了大量資源，確保我們能夠順利開展各類實驗與研究工作。無論是基礎(chǔ)設(shè)施還是先進(jìn)儀器設(shè)備，都大大提升了研究效率，使我們能夠在更加專業(yè)的環(huán)境中進(jìn)行探索與創(chuàng)新。此外，學(xué)院還非常注重對我們年輕教師的支持，不僅在學(xué)術(shù)上給予幫助，還在生活方面提供了全方位的關(guān)懷，讓我們能夠更加專注于工作。學(xué)院內(nèi)各個研究方向布局科學(xué)、規(guī)劃合理，不同領(lǐng)域之間的學(xué)科交叉與協(xié)作非常緊密。這樣的環(huán)境為各團(tuán)隊之間的合作提供了良好的平臺，使得跨學(xué)科的交流與合作更加順暢。學(xué)院正處于快速發(fā)展的上升階段，學(xué)術(shù)氛圍濃厚，充滿了創(chuàng)新活力。學(xué)院在產(chǎn)學(xué)研一體化方面不斷突破，不僅在科研領(lǐng)域有所建樹，也與企業(yè)、行業(yè)緊密合作，推動科技成果轉(zhuǎn)化與應(yīng)用。這樣一個全鏈條的學(xué)術(shù)環(huán)境，為我們提供了專心學(xué)術(shù)研究的理想平臺，使我們能夠在各自的研究領(lǐng)域中取得更加突出的成果，推動學(xué)術(shù)與產(chǎn)業(yè)的共同進(jìn)步。
同時，入職新材料學(xué)院以來，我深切感受到學(xué)院對年輕教師的關(guān)懷與支持。面對全新的工作環(huán)境、新的平臺、新的科研設(shè)備，以及職業(yè)生涯的新階段，雖然挑戰(zhàn)不小，但學(xué)院為我們提供了良好的工作條件和豐富的軟硬件資源，極大地緩解了適應(yīng)期的壓力。在科研方面，學(xué)院積極搭建學(xué)術(shù)交流平臺，提供先進(jìn)的實驗設(shè)備和啟動經(jīng)費(fèi)，助力我們快速進(jìn)入研究狀態(tài)。在生活方面，學(xué)院也給予了貼心的關(guān)懷，讓我們能夠安心投入工作。這一系列支持措施不僅提升了我們的歸屬感，也增強(qiáng)了我們投身科研與教學(xué)的信心。我尤其喜歡近期學(xué)院定期開展的教師午餐會活動，在輕松的氛圍中使大家能夠有更為深入的交流。我將珍惜學(xué)院提供的平臺，努力提升自己，為學(xué)院的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
Q7：您對于日后的教學(xué)和科研工作有什么期待和計劃？
在科研方面，我期待借助學(xué)院優(yōu)越的科研資源和廣闊的學(xué)術(shù)平臺，聚焦突破性研究，力求在前沿領(lǐng)域取得創(chuàng)新性成果。在教學(xué)方面，我希望傳承北大的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)，結(jié)合深圳的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考和創(chuàng)新能力。我將注重啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生探索未知，而不僅僅是學(xué)習(xí)已有知識。此外，我期待通過科研與教學(xué)的結(jié)合，帶領(lǐng)學(xué)生參與前沿研究，培養(yǎng)他們的實踐能力和科研素養(yǎng)。
Q8：您的教學(xué)理念是什么？
我的理念是“取乎其上，得乎其中”，我希望自己和學(xué)生都能夠盡力追求卓越，做到最好。在研究中力圖從本質(zhì)上推動學(xué)科的發(fā)展，做groundbreaking的探索；而非僅僅跟隨已有的路徑，局限在follow-up的研究中。我堅信，只有進(jìn)行一流的、具有突破性的研究，才能真正推動科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步。
Q9：對有意加入您團(tuán)隊的學(xué)生，您希望他們具備哪些特質(zhì)或能力？
歡迎品行優(yōu)良，嚴(yán)謹(jǐn)踏實，積極勤奮，具有良好的團(tuán)隊合作精神的，具有（但不限于）材料、物理、化學(xué)、微電子、AI等背景的學(xué)生聯(lián)系報考。新一代的同學(xué)們能力都非常棒，在此基礎(chǔ)上，嚴(yán)謹(jǐn)與勤奮就更為重要！
Q10：在培養(yǎng)學(xué)生方面，您的團(tuán)隊有哪些具體的支持措施和培養(yǎng)規(guī)劃？您希望學(xué)生在團(tuán)隊中獲得哪些成長？
課題組將全力培養(yǎng)研究生在材料基礎(chǔ)理論和前沿電子信息材料與器件等應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和國際化視野，指導(dǎo)研究生學(xué)術(shù)規(guī)劃和職業(yè)發(fā)展，支持參加國內(nèi)外高水平學(xué)術(shù)會議，推薦優(yōu)秀研究生到國內(nèi)外頂級學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行交流、深造和工作。
Q11：在工作之余，您有哪些興趣愛好？您是如何平衡工作與生活的？
沒有什么煩惱是一個5公里養(yǎng)生跑解決不了的，如果有，那就再來一個。
在工作時全身心投入，在享受生活時也要全身心投入；而不是在工作時記掛著生活、在生活時又記掛著工作。
Q12：您對目前學(xué)院在讀的同學(xué)有什么建議？對于有志從事學(xué)術(shù)的學(xué)生，您有什么經(jīng)驗分享？
主動學(xué)習(xí)與獨立思考+良好的團(tuán)隊合作精神+耐心與毅力+熱愛與責(zé)任心=成功
