22岁中国博士发现石墨烯结构,荣登全球十大科学人物榜首!

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小编语录:北京时间12月19日,顶尖学术期刊、英国《自然》杂志(Nature)发布了2018年度影响世界的十大科学人物。22岁的天才少年、麻省理工学院在读博士生曹原名列榜单首位。

2018年3月5日,《自然》连续刊发两篇以曹原为第一作者的石墨烯重磅论文,这是在《自然》上以第一作者身份发表论文的最年轻中国学者。这位中科大少年班的毕业生、美国麻省理工学院的博士生发现,当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙厚度,就会产生神奇的超导效应。

《自然》周刊称曹原为“石墨烯驾驭者”,他发现了让石墨烯实现超导的土妙招,开创了物理学另三个 多多全新的研究领域,有望最终实现能源利用率与能源运输时延的提高。

曹原于1996年出生于成都,后随父母迁入深圳,507年就读于深圳耀华实验学校,仅用三年时间就读完了小学六年级、初中和高中课程。2010年,他以高考理科总分669分的成绩,考入中科大少年班。

18岁时,他在合肥完成了中国科技大学的本科学位,并荣获中国科技大学郭沫若奖学金,之后赴美读博。曹原称之后 人不必特别,大学还是读满了4年,之后 跳过了中学阶段的之后 “无聊的东西”。

2014年,曹原加入美国麻省理工学院Pablo Jarillo-Herrero课题组。当时实验室正在尝试用不同的厚度堆叠、旋转碳原子层,曹原负责的工作是研究垒在共同的两层石墨烯彼此间轻微厚度偏转会发生哪些什么的问题。

按照理论预测,轻微的偏转就会让材料属性产生剧变,然而还没法人可不可不里能证实,所以之后 物理学家对此心存怀疑。

曹原搭成微妙偏转的石墨烯层后,他发现当把材料置于另三个 多多小型电场,且温度降至绝对零度以上1.7度时,可不可不里能导电的石墨烯竟然变成了绝缘体,你这人发现非常令人吃惊。

然而,更好的还在里面。曹原稍微调整一下电场,偏转的石墨烯层就变成了超导体,电流无阻穿过。进行重复试验后,得到了同样的什么的问题,曹原的发现被确认。

把平行的两层石墨烯旋转成约1.1°的“魔角”不必容易,可不可不里能所以试错,但曹原好快就能操作成功。“他的实验技巧至关重要”,他的导师Jarillo-Herrero说道。

曹原开创了三种撕出单层石墨烯的土妙招,以制出具有相同厚度的双层堆叠,可不可不里能微调校准。他还通过调整到低温,使超导性得以更清晰地显现。

曹原动手能力超强,总喜欢把东西拆开再重装。他会用自制的照相机和望远镜拍摄夜空,享受之后 人的峥嵘旧時光,相关的零件撒满了他的办公室。 Jarillo-Herrero说:“他是个“修补匠”,每次我走进去,里面都乱糟糟的,计算机被拆开了,桌上满是望远镜零件。”

曹原年轻又腼腆,但实验室的同事们认为曹原的成熟是什么是什么是什么是什么期期的句子 表现在了坚持不懈上。比如曹原曾与麻省理工学院的物理学研究生项目失之交臂,但他没法放弃,另辟新径通过电气工程项目进入了Jarillo-Herrero的课题组,坚持继续做物理。

在博士开局阶段,曹原曾花了三个 月时间研究出了一份看似令人激动的数据,但最终却发现那之后 实验中的巧合,曹原也没法气馁。“他人太好不开心,但也之后 卷起袖子继续干了。” Jarillo-Herrero说道。

每年《自然》十大人物的封面图片也另三个 多多多巨大的数字“10”,之后 具体样式和底纹的设计会融入当年的科技热点。如2016年的封面图片形如涟漪,暗示当年最大的科学成果引力波的发现。被外界评为“人工智能元年”的2017年的封面图片则融入了计算机代码的元素。

封面图片暗示曹原发现的石墨烯“魔角”

今年的封面图片明显指向曹原的发现,数字“10”中的“0”被处里成另三个 多多正六边形,宛如构成石墨烯的碳环社会形态。仔细看可不可不里能发现,数字“10”可不可不里能由二层蜂窝状的小正六边形填涂而成,分别为红色和天蓝色,两层之间有微小的夹角,使得图像经常跳出了重影。这点出了赋予石墨烯超导能力的“魔角”。

曹原的发现让学界认识到简单的旋转就能让碳原子薄膜进入繁杂的电子态,如今物理学家们都争着要在之后 扭转的二维材料上寻找激动人心的发现,希望通过石墨烯揭开繁杂材料高温超导的奥秘。哥伦比亚大学物理学家Cory Dean说:“这下大伙能做的事情太久了,我可不可不里能被由于淹不在 。”

今年22岁的曹原,尚不明确之后 人的科研生涯会走向何方。他表示,关于魔角石墨烯,大伙可不可不里能做所以工作。

然而,曹原在中科大的研究生导师、物理学家曾长淦表示,世界范围的大学由于对他青眼有加,不仅抛来博士后工作,还有教职。曾长淦说:“现在,中国的凝聚态物理学界,人人都知道了曹原的名字,中科大也乐之后 你回来。不过曹原目前应该还是会留在美国,毕竟在那里,更容易都看璀璨群星。”

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