保罗-卢格利

纳米电子学研究所所长
慕尼黑工业大学
纳米电子学研究所

保罗-卢格利

纳米电子学研究所所长 

慕尼黑工业大学
纳米电子学研究所
德国慕尼黑

教育:

  • 意大利摩德纳大学物理学学士(Laurea)
  • 科罗拉多州立大学电气工程硕士
  • 科罗拉多州立大学电气工程博士

工作重点:

Lugli 是德国慕尼黑工业大学纳米电子学研究所所长。

给学生的建议:

我建议学生们多参加一些能够真正合作的活动,比如机器人竞赛。    

链接:

  – 慕尼黑工业大学纳米电子学研究所

面试:

问:您什么时候第一次发现自己的职业道路集中在纳米技术上?
卢格丽:其实很早!在我攻读博士学位期间,我一直在做模拟--我们模拟的是当时还不存在的东西,时间在 1980 年到 1985 年之间,我们研究的是两件事:一是超快现象,当时还没有这方面的实验。其次,我们研究的是非常小的物体。当时我们称它们为亚微米,而不是纳米,但它们完全是一回事。因此,基本上从我的职业生涯一开始,我就已经涉足纳米电子学。      

问:您目前正在研究哪些纳米技术应用?  
卢格利 我目前的研究兴趣涉及电子和光电应用中有机器件的建模、制造和表征,有机电路的设计,微波半导体器件的数值模拟,以及纳米结构中传输过程的理论研究。我所说的有机器件是指一些基于聚合物的聚合器件、电子器件或光电器件。我们从事制造、表征、建模和理论研究。由于我在电子工程系,我们也做了很多电路设计和纳米器件未来如何使用的架构设计。这可能与当前电路和系统的构建方式截然不同。最近,我们正从实验和理论两方面进入能源领域,特别是光伏和光催化。此外,我们还从事纳米压印和纳米转移研究,这是一种利用冲压技术构造表面或制造纳米结构的方法。这涉及到有机设备和能源研究--它基本上把所有的东西都联系在了一起。         

问:从事纳米技术工作最有意义的事情是什么?
卢格利 主要是因为纳米技术和纳米电子学是一门多学科的学科。例如,在我们最近开始的能源研究中,我们不得不与很多化学家接触,而我们通常很少与他们合作。这是一个完全不同的世界,一个有着不同 "语言 "的不同社区--这非常令人振奋。另外,特别是在这些需要大量专业知识的领域,你会发现有可能通过应用你所知道的东西来做一些新的事情。当然,你必须学习或理解其他你不知道的东西,但这也是非常吸引人的地方之一。

第二个方面,我认为是非常有趣的,尤其是现在,你可以创办小公司。有相当多的衍生公司源于大学的工作--有许多初创公司非常成功。这对年轻人非常有吸引力--它们能创造就业机会。因此,我认为这两个领域是纳米技术非常、 非常有趣的领域。    

问:您能举一个例子来说明您所做的事情如何对世界产生了积极的影响吗?
卢格利
 不......实际上,我做了很多我认为有助于科技发展的事情,无论是从实验角度还是从理论角度。因此,我认为我的工作更多的是循序渐进--我的工作并没有产生革命性的东西。因此,这一方面让人很失望,但我正在努力。所以,我不会说我能够改变或影响世界,但我的影响是渐进的。   

问:您认为迄今为止纳米技术对世界产生的最大影响是什么?  
卢格利 总的来说,我认为纳米技术从某种意义上讲是令人失望的。它并没有带来许多人预期的结果,尤其是在投资方面。我是一名电气工程师和物理学家,因此我更倾向于从对纳米电子学影响的角度看问题。每台计算机中的每块芯片都已经达到了纳米尺度--有数十亿个设备的长度只有几纳米。因此,从某种意义上说,这就是纳米技术,但这是渐进的,所以东西只是变得越来越小。但是,它们的工作方式--例如芯片中的晶体管工作方式--与多年前它们更大时的工作方式如出一辙。人们期望很高,做了很多工作,发表了很多论文,但事实上取得的成果却很少。 

现在,如果你不只是从电子学的角度看问题,而是更多地从材料的角度看问题,那么像防晒霜这样的东西肯定是纳米技术的成功。纳米技术还可以更进一步,例如用于自清洁墙壁或表面。    

问:请举例说明您认为纳米技术的未来应用将会带来什么。 
卢格莉:人们对未来的期望很高,比如能源。这也是我开始从事这一领域工作的原因之一。许多国家--比如德国--已经决定在 10 年内关闭所有核电站。这就需要我们用可再生能源来提供大量能源,但这一系统的效率实在太低。而像德国这样的国家日照并不充足,因此无法完全采用光伏技术。因此,我们希望通过纳米技术和纳米电子学,从太阳中获取能量,因为太阳的能量足够我们使用数十亿年。而且,当太阳不再发光时,我们也将停止生存,所以这不是问题。不过,我们确实需要找到一些非常创新的解决方案,而这些解决方案目前还不存在。因此,能源是我认为纳米技术能够产生影响的一个主题,我希望它能够产生影响。 

生物和医学是纳米技术应该产生影响的另一个领域。例如,生物传感器和 DNA 筛查已经取得了积极成果。现在可以在几小时内完成 DNA 筛查,而以前需要一个月。这涉及到半导体电子技术中的许多技术,这些技术也得到了应用。但是,诊断、医疗、用纳米粒子治疗癌症、给药--这些都是将会很快出现的应用,而且可能会产生非常大的影响。        

问:您觉得自己在团队中工作更多,还是单独工作更多?
卢格利 正如我之前所说,纳米技术具有跨学科性 质,任何人都无法单独完成工作。事实上,在很多大学里,都有很多中心将来自不同背景的人聚集在一起。即使是专注于电子应用的项目,也需要一个团队。从事不同方面研究的学生需要一起工作,当然也需要相互交流。他们还必须寻求与其他院系和大学的合作,这也是一种团队合作。尤其是在工程领域,我们与工业界有着千丝万缕的联系。无论是小企业还是大企业,这并不重要,但至少我们看到了我们的工作可能的应用,这也是团队合作的另一个方面。  

问:如果你们更多地以团队的形式工作,那么你们的团队成员还有哪些其他的专业领域?   
卢格利 物理学家、化学家、材料科学家、电气工程师和机械工程师--必须有一个能够相互交流的团队。      

问:大学里的培训对你的纳米技术工作有帮助吗?
卢格利
 是,也不是。那已经是将近 30 年前的事情了,所以情况已经发生了变化。就我而言,是的。由于纳米技术的跨学科性质,物理学和电子工程学的结合确实帮了我大忙。现在,我在研究生阶段的课堂上尝试让我的学生从更广阔的角度思考问题,即使他们从事的是一个具体的项目。他们需要纵观全局,掌握从一个问题到另一个问题的工具,而这越来越难。因此,就我而言,我很幸运能有一个非常激励人心的环境、一位出色的导师和许多真正帮助过我的同事学生。      

问:你有导师吗?大学期间有吗?
卢格利 我一直认为需要有一个导师。我有两个很好的导师,一个在意大利读本科,另一个在美国。在那之后,我几乎一直都是一个人,这也有它的好处,因为你可以决定自己的方向,决定要学什么--当你想朝另一个方向发展时,你就去做。是的,我觉得我很幸运。这也有助于我根据自己的需要调整环境。   

问:如果必须重新来过,您还会专注于纳米技术应用吗?
卢格莉:我最近参加了在柯林斯堡举行的老朋友聚会,30 年前我就是在那里读的研究生。在那里,我问了自己同样的问题:我还会再读吗?例如,在我完成博士学位之前,也就是 1984 年,美国的经济形势非常好,尤其是在电子行业。大学里有很多机会,吸引你留在美国--我的很多朋友都是这样做的。我在意大利摩德纳大学获得了一个长期研究职位,于是我决定回去。我本来很高兴能在美国找到一份工作,但不知怎么的,我错过了太多,所以我决定回去。大约三年后,我不得不搬到罗马,这完全不是我的计划。当时,罗马虽然很美,但很难生活。我搬到慕尼黑或多或少是计划好的。当然,我觉得有很多事情我本可以做得更好一些,但我还是会专注于这些领域。 

问:如果高中生或大学生对纳米技术感兴趣,您会给他们什么建议以帮助他们做好担任这些角色的准备?
Lugli: 纳米技术可以有很多不同的用途。我有两个孩子,一个 15 岁,一个 18 岁。一个明年高中毕业,另一个还有两年。他们很有可能上大学。他们知道我在做什么;我不会逼他们,但我会告诉他们机会在哪里。我看着我的孩子们,他们在软件、电子设备和其他工具方面的能力令人惊叹。 

我建议学生们参加一些能够真正合作的活动,比如机器人竞赛。一些博物馆,如慕尼黑的德意志博物馆,也有关于纳米技术的展览。我们还有一个大型研究集群,名为 "慕尼黑纳米系统倡议"。每年,他们都会为孩子、学校和家庭举办名为 "纳米日 "的日常活动,所有大学都参与其中。在街上,他们用菠菜或蓝莓制作太阳能电池,这对大学预科学生来说是一个很好的参与机会。这对媒体也有很大帮助,因为媒体也参与其中,从而提高了人们对纳米技术重要性的普遍认识。 

我认为工程学应该进入高中,或者至少是一些实用的东西,这取决于预算。在大学里,我决定尝试在我教授的每门课程中开展一些实践活动。当然,50 名学生是你能真正做到这一点的极限,如果你有几百名学生,那就算了,如果你有更少的学生,那就太好了。因此,他们不仅能听,还能做。   

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