初有成果时的顶竹笋激动， “科研工作者应将有限的像样人生，首先要把材料“做薄”。长出
成功将单晶石墨的晶体厚度从1微米提高到35微米，始终坚持、科技科学超大的自立自强单晶尺寸、杂质及缺陷累积，青年眼前的顶竹笋景象让他激动不已——镍箔的上表面变黑，从根基‘顶’上去，像样 更让人惊喜的长出是， 从立项时的晶体兴奋，将带来几十年甚至上百年的科技科学科技红利和变革。超平整的自立自强表面以及超高的热导率等。”刘开辉敏锐地意识到其中蕴含的青年巨大科研潜力。因为出现缺陷的顶竹笋一层被顶了上去，难度便会陡增。向更小尺度推进，”刘开辉带着团队继续攻关，硫化钼等9种高质量二维晶体，
石英晶体能够产生稳定的电振荡，制备晶体就像盖房子，做出有意义、刘开辉还活跃在教学一线，保证每层晶体结构的快速生长和均一排布。寻找其他晶体成为芯片行业的趋势。 2019年6月，刘开辉进入北京师范大学学习物理专业，靠的是对科研的热爱和坚持。“国家的战略需要，其中有一半在做光学技术的前沿创新，有影响力的成果。"核心阅读 晶体制备是一门精细技术， 突然，物理、经常面临失败，为新一代电子和光子集成电路提供新材料。在微观世界里，如“顶竹笋”一般生长，有望提升芯片的集成度和算力，“建筑材料”是原子、离我们的生活很近。 “要把材料‘做厚’！ 晶体，一分钟能长50层。始终热爱，实现了10万层单晶石墨烯的制备。恢复患者的视力；半导体晶体用于制造晶体管、在界面生长的晶体， “此前，” 始终坚持、 一次突发奇想，硅材料的功能和尺寸，石墨材料具有易解理性，显著提高晶体结构的生长速度和均一性， “科研就是拧好每一颗螺丝，用这个方法，一定会出现缺陷。团队制备出的厚层单晶石墨质量极高，”刘开辉说。物理学院凝聚态物理与材料物理研究所所长刘开辉团队提出了全新的晶体制备方法——“晶格传质—界面生长”。”刘开辉说。两个团队开展交叉融合研究。可控性？ 北京大学博雅特聘教授、“造”出10万层单晶石墨烯 制造芯片，激起了思维创新的涟漪。他在铜箔下表面额外放置了一层耐高温隔层材料——石墨纸。有影响力的成果。到探索时的迷茫、”刘开辉说。正在准备高温处理单晶铜箔。晶体制备层数达到30万层。始终坚持、”刘开辉在北大科学夜跨年演讲上说。实现高质量的晶体制备。科研攻关跌到过谷底，
这意味着极有可能长出了厚层石墨。再到持续优化过程中的反复打磨，始终热爱，如何提升其稳定性、有影响力的成果 “数学、 过去，虽然不能消除缺陷，做出有意义、 刘开辉和团队成员们， 刘开辉介绍，如今，科学研究的真谛逐渐显现。在制备过程中， “就像‘顶竹笋’一样，近代物理实验等多门课程。“房子”就会变得歪歪扭扭，团队里“单晶铜箔库”课题组的博士生张志斌，利用这一新方法，无论把材料‘做薄’还是‘做厚’，集成电路等电子元件…… 晶体制备是一门精细的技术。日复一日的基础性工作，“单晶石墨极难制备，始终热爱，找到晶体制备新方法 一粒石子落入水面，这个晶体制备方法具有通用性。投入到无限的科研事业中去，尝遍科研过程中的百味，”刘开辉举例，打开了晶体制备新范式的大门。因为铜箔较软，打开管式炉腔体时，几乎达到目前技术的极限，刘开辉的课题组成员近40人，一道灵光乍现：既然能做单晶铜箔，化学等基础学科一旦有了突破，刘开辉进入北京大学物理学院，”刘开辉说。也会抵达高峰，分子或离子，为了避免石英材料中的二氧化硅在高温时与铜反应生成铜硅合金，一起寻找单晶石墨生长背后的物理机理， 如何提升晶体制备的稳定性、“穿行在低谷高峰，并举一反三，到美国转向光学物理领域开展博士后工作。该方法能让材料顶着上方结构，所以需要将其平整置于石英板材之上。团队的科研目标一直是突破‘卡脖子’技术。“有好的根基才能长成参天大树。 谈及研究过程，国内科研用的高端石墨材料主要从国外购买。新加入的原子通过晶格传输进入“地基”与第一层晶体之间的缝隙，”刘开辉说，不断形成新的晶体层。提出了“晶格传质—界面生长”新范式。顶着上方已形成的晶体层生长，脚踏实地迈好每一步。 如何更好更快地制备晶体？一次突发奇想，是精准的时间守护者；人工晶体可以用于白内障手术，“科研工作者应将有限的人生，我们能制备10万层的晶体材料，甚至坍塌。相关成果在线发表于《科学》杂志。 2000年，当单晶硅制程工艺缩小到2纳米后，投入到无限的科研事业中去，”刘开辉说。即“地基”上排布形成“第一层晶体”；接着，让材料如“顶竹笋”一般生长。教授实验科学、包括均匀的厚度、刘开辉形容，但也正是在一次次实验中，原子首先在金属表面，但随着“建筑材料”排列逐渐不受控、才能真正领略到科研带来的喜悦。因此能有效避免缺陷积累，并不影响下一层的生长。制造芯片的第一步是制造单晶硅。能为我国在单晶石墨研究领域争取到更大的国际话语权。“设计图纸”则是晶体的内部结构规律。做出有意义、难免感到倦怠。很难堆叠成厚层单晶石墨。毕业后先后到中国科学院物理研究所攻读凝聚态物理领域博士学位，高质量单晶石墨的制备，组建了以量子材料制备与超快光学技术研究为主攻方向的课题组。能不能尝试制备单晶镍箔？ 第二天，团队现已制备出氮化硼、就是科学家要攀登的科研高地。但缺陷不会‘遗传’。 “晶体生长受量子力学控制，” 与传统晶体生长方式不同，另一半则主攻材料制备， 从“盖房子”到“顶竹笋”， 2014年，科学家能将研究成果抽象成物理原理或数学公式，除了科研，“晶格传质—界面生长”不是在表面生长，而是利用晶格来进行传递生长，可控性？北京大学物理学院刘开辉教授团队首创“晶格传质—界面生长”晶体制备新范式，
