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    才华横溢的少年曹颖元又一次搜索了25岁、3岁和5篇关于自然的论文

    发布日期:2021-02-05 17:40 物理论文

    本来是因为大自然又被送来了。生于1996年,他已经写了四篇《自然》杂志的文章,全部都是一篇。

    甚至在2018年,他第一次复制了两本《自然》,并在一战中迅速闻名于世,当年还荣登《自然》十大人物榜首,被《自然》称为“石墨烯司机”。于是2021年这个新年的推出,很快引爆了整个网络。

    随之而来的石墨烯研究争议再次引发了知乎和微博等平台的讨论。为什么袁的石墨烯送自然

    例如,多伦多大学的王陆去年发表了一篇文章,利用鸟粪作为合成多元素掺杂石墨烯的原料之一,调侃石墨烯来研究混沌。

    为什么有人嘲讽掺杂石墨烯发表水,而曹颖元的石墨烯却能连续发表五篇《自然》文章?

    曹颖元本科期间的导师曾昌赣教授做了专业讲解。在接受《澎湃新闻》采访时,他说:

    曹颖元确实开创了一个领域,尤其是2018年的两篇论文都是“从零到一的创新”,接下来的工作就是在上面推进。

    曾昌赣教授的《从零到一》创新是曹源2018年在《自然》杂志上发表的论文。

    在张文开头的图片中,我们可以看到这两层像石墨烯一样,就像一个“纱窗”。当错开角度改变时,它们上面就会出现变化的图案,称为“莫尔条纹”。

    微观上,当两层石墨烯以一定角度交错排列时,电子之间的相互作用也会发生奇怪的变化。

    2018年,曹原等人通过实验发现,当两块石墨烯片在低温下以1.1叠加扭曲时,电阻会突然消失,变成超导体(称为“莫尔超导体”)。双层石墨烯超导体中电子对示意图(图片来自普林斯顿大学)

    这个1.1的特殊角度叫做魔角,这个特殊的石墨烯就是魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)。

    魔角扭曲双层石墨烯是唯一一种鲁棒的莫尔超导体,即重复性好,通过调节两层之间的角度可以调节其性质,是研究二维物质的优良材料。

    曹颖元刚刚出版的《张文》在当年实验的基础上又进了一步:以前是两层,现在是三层,就是魔角扭三层石墨烯(MATTG)。不要低估这个变化。著名物理奖获得者菲利普W安德森曾经说过:多则不同。

    在三层石墨烯中,曹原的团队仍然观察到了超导性,其电子结构和超导性比双层石墨烯具有更好的可调性。零磁场电阻率测量表明,三层石墨烯超导性的存在与每个莫尔腔中两个载流子产生的对称性破缺密切相关。

    最重要的是,曹原的团队发现,由于这种三层体系具有更好的可调性,可以实现一种超耦合态,即金兹堡-朗道相干长度达到平均粒子间距离。

    三层石墨烯的超导相被约束和约束在部分围绕对称性破缺的范霍夫奇异点,这与弱耦合BCS理论很难协调。不同电场下三层石墨烯的能带结构

    BCS理论是解释超导体物理机制的理论,取得了巨大的成功,三位物理学家获得了诺贝尔物理学奖。

    但是自从80年代科学家发现高温超导体以来,BCS理论遇到了困难,因为很难解释这样的强耦合超导体。

    曹原集团的实验结果创造了一个可调莫雷超导体家族,这可能会彻底改变我们对强耦合HTS的基本认识。

    西班牙物理学家巴勃罗贾里洛-赫雷罗是研究石墨烯的超级牛人。他于2008年1月加入麻省理工学院,担任物理学助理教授,并获得终身职位。2018年晋升专任物理学教授。

    曾获IUPAP半导体物理青年科学家奖、摩尔量子材料研究奖(两次)、被称为“诺贝尔奖风向标”的沃尔夫物理学奖等。不久前,他获得了NAS(美国科学院)科学发现奖。

    这项研究的合著者是朴正民和曹原,曹原也是一名联合记者。业余爱好者花3000块钱做了一台1万块的红外光谱仪

    然后以669分考上了中国科技大学大三班。据《中国科学报》说,曹原当初入学时是准备学化学的,高中时也在准备化学竞赛。

    后来逐渐发现自己对物理更感兴趣,于是转到物理领域,进了“严济慈物理人才班”。

    被称为“丁老怪”和“科研黑仔”的丁泽军教授一提到他的学生曹原就赞不绝口。

    毕业时还获得了——郭沫若奖学金,中国科技大学本科生最高荣誉。之后,他出国到麻省理工学院攻读博士学位。现在,他在麻省理工做博士后研究。

    还有彗星、土星、玫瑰星云、月亮、月食……另外,曹原还DIY了一台近红外光谱仪,分享了整个制作过程。

    起初,我对激光光学感兴趣,想分析激光晶体产生的光。但是传统的近红外光谱仪比较贵,一般在7万左右,所以突然想到DIY一个近红外光谱仪。分光计的核心是衍射光栅,曹原的DIY分光计之所以“便宜”,是因为他用的是CD,这是一种容易接触到的光栅。

    最后曹原做了这样的光纤耦合近红外光谱仪,测量波长范围800-1600nm,整机成本500美元。这是用自己的台灯校准光谱的例子,发射线也做了标记。另外,曹颖元本人其实也很低调。可以看出,从2018年到现在,他几乎没有出现在媒体上。

    曹颖元还是比较清醒低调的。他从来没有接受过媒体的采访,屏蔽了外界的声音,专注于自己的工作。

    社会对他期望过高。其实很多优秀的人都在科研领域学习,只是领域不同而已。我还是希望他能专心做好自己的事。


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