香港文匯報訊（記者 許芮榕）香港城市大學工學院材料科學及工程學系雷黨願教授（圖）指出，獲得今屆諾貝爾化學獎的量子點相關研究，其成果的重要性和影響力橫跨物理、化學、材料和工程學等領域。雷教授表示，量子點背後的量子尺寸效應是典型的量子物理效應，3名化學家第一次發現並用化學方法合成半導體量子點，展示出迷人豐富的光學特性，為其廣泛的器件應用奠定了重要基礎。

雷教授解釋，量子尺寸效應是將材料的尺寸減小至特定維度和數值時，由此形成的低維量子材料儘管化學成分與常規體狀材料無異，但其磁、光、聲、熱、電甚至超導等特性卻有顯著不同。例如有些半導體材料在肉眼可見的粉末狀態時，用紫外線光照射它並不會發光，但當其尺寸縮小至小於10納米時，其發光特性就會有明顯變化。由此一來，科學家們可以通過調節半導體量子點的尺寸，實現五顏六色的發光。

量子尺寸效應在量子力學領域早有「預言」，依照量子力學核心方程的薛定諤方程，科學家們可以解析出不同尺寸量子點的不同能級。雷教授稱，今次3名科學家獲得化學獎，是源於他們通過化學合成的方法，首次「妙手生花」製造出量子點，讓量子力學尺寸效應的物理理論得到實驗驗證。

發光性能發揮空間巨大

雷教授表示，量子點可應用在發光器件、光電子器件和量子信息等領域。例如在顯示器件上應用量子點技術，能呈現更鮮艷、逼真、高飽和度的色彩，新型液晶電視LED熒幕呼之欲出的逼真畫面背後，就有量子點技術的貢獻。量子點還能應用在太陽能電池板上，提升電池板性能和效率。在醫學成像領域，量子點優異的發光性能也使其有巨大發揮空間。作為本港唯一的材料科學及工程學系，雷教授所在的學系就有多位同事分別從事量子點材料的化學合成和器件應用。

雷教授表示，學術界一直非常認可量子點相關研究，認為其有望獲得諾貝爾獎。在諾獎歷史上，許多研究從面世到獲獎往往要等待多年，得到更多實際應用，以致改變人們的日常生活。今次3名科學家獲此殊榮，也是諾獎對量子點相關研究及其成就最好的認可。