耶魯大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院機(jī)械工程與材料科學(xué)助理教授DianaQiu因研究物質(zhì)如何吸收光而獲得了帕卡德科學(xué)與工程獎(jiǎng)學(xué)金。

邱是耶魯大學(xué)西校區(qū)能源科學(xué)研究所的成員，是獲得該獎(jiǎng)學(xué)金的 20 名創(chuàng)新的早期職業(yè)科學(xué)家和工程師之一，該獎(jiǎng)學(xué)金每年由大衛(wèi)和露西爾帕卡德基金會(huì)頒發(fā)。她將在五年內(nèi)獲得 875,000 美元用于她的研究。

邱博士專注于激子的研究可以推動(dòng)太陽(yáng)能、量子計(jì)算和光電子學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。激子是由光吸收產(chǎn)生的，是電子和空穴的組合，空穴是由于沒(méi)有電子而帶正電的空態(tài)。這種電子-空穴組合攜帶能量。

“任何時(shí)候你想了解光的吸收，你都必須了解激子，”邱說(shuō)。“下一個(gè)前沿是真正了解與激子相關(guān)的動(dòng)力學(xué)是什么。”

對(duì)于當(dāng)前的研究方法來(lái)說(shuō)，關(guān)于激子的某些基本問(wèn)題過(guò)于復(fù)雜。例如，激子可以傳輸多遠(yuǎn)和多快的能量?哪些環(huán)境相互作用和能量尺度決定了激子的生命周期?以及如何設(shè)計(jì)激子群體來(lái)調(diào)節(jié)材料的性質(zhì)?

邱的項(xiàng)目專注于開(kāi)發(fā)新的方法來(lái)研究激子并更好地了解其特性和行為。這包括了解它的光物質(zhì)相互作用，并揭示所有能量和時(shí)間尺度上激子的基礎(chǔ)科學(xué)。

“這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)新的理論，讓我們計(jì)算激子動(dòng)力學(xué)和激子對(duì)光的響應(yīng)，”她說(shuō)。“這讓我們既可以預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)中會(huì)發(fā)生什么，也可以了解當(dāng)你在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量某些東西時(shí)在微觀層面上發(fā)生了什么。”

邱的目標(biāo)是更好地了解特定激子從陽(yáng)光中吸收的能量等細(xì)節(jié)，該激子將移動(dòng)多遠(yuǎn)，以及它再次分裂成電子和空穴需要多長(zhǎng)時(shí)間。她說(shuō)，這些和其他細(xì)節(jié)可以為光電子學(xué)、能量收集和傳輸以及量子信息領(lǐng)域的新一代技術(shù)發(fā)展鋪平道路。

機(jī)械工程與材料科學(xué) (MEMS) 系主任兼教授 Udo Schwarz 表示，邱的研究可能會(huì)對(duì)眾多領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響，Packard Fellowship 是當(dāng)之無(wú)愧的。

“ MEMS 系為他們初級(jí)教員的所有成就感到自豪，這證明了他們的高水平成就，”他說(shuō)。“然而，在最近的各種好消息中，獲得帕卡德基金會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金尤其重要，我們很高興得知這一榮譽(yù)。”

帕卡德科學(xué)與工程獎(jiǎng)學(xué)金是美國(guó)最大的非政府獎(jiǎng)學(xué)金之一，旨在讓資金的使用方式具有最大的靈活性。自 1988 年以來(lái)，該計(jì)劃一直支持科學(xué)家和工程師的藍(lán)天思想，他們的研究隨著時(shí)間的推移帶來(lái)了新的發(fā)現(xiàn)，從而改善了人們的生活并增強(qiáng)了我們對(duì)宇宙的理解。