25岁天才曹原再发《Nature》!开局就是这么牛,自己的记录自己破( 二 )


一种以单层碳原子组成的六角形蜂巢晶格材料 。

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刚开始 , 科学家们只是发现:和不同的材料接触 , 石墨烯都会表现出不寻常的“超导特性” 。 这个发现让一些人找到了空子 , 他们就开始利用“石墨烯”制造了很多“灌水”论文:

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有位大佬看不过去石墨烯被拿来水论文
写下这篇神论文讽刺灌水党
直到2017年8月 , 年仅21岁的曹原和导师Jarillo-Herrero解锁了石墨烯的真正用法!
只要将两层石墨烯 , 旋转到特定的“魔法角度”(1.1°)叠加时 , 它们就可以在零阻力的情况下传导电子 , 即刻显现超导特性 。

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这绝对是科学界的重大发现!《Nature》在收到论文稿件后 , 甚至还没来得及排版就先发布在网上 , 更是在一天之内连续刊登了两篇曹原关于石墨烯超导的文章 。
消息一出 , 瞬间引爆全球!

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至此 , 曹原和团队成功实现了石墨烯的“超导电实验” , 破解了困扰全世界物理学界107年的世界难题;而且也是在国际顶级科研杂志《自然》上以第一作者身份发表论文的最年轻中国学者 。
同年 , 年仅22岁的他入选了《自然》杂志发布的“2018年度影响世界的十大科学人物”榜首 , 被称为“石墨烯驾驭者”

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图片来源:《自然》网站报道截图
如今 , 数百位世界级学者正在试图拓展他的科研成果 。 一旦成果落地 , 将为世界能源行业节省数千亿美元的资金 。
《Nature》封面图片更是明显指向曹原和团队的成果!
《Nature》在年度文章中介绍他为:“开创了一个全新研究领域的杰出科学家” 。

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要知道 , 虽然《Nature》评选全年度十大科学人物已是传统 , 近年来入选的中国籍科学家并不少见 , 但是能入选的都是妥妥的行业超级实力派!
2017年 , 中国物理学家、中国科学院院士潘建伟榜上有名
图为《Nature》杂志报道潘建伟的特稿截图
曹原不仅上榜了 , 还是榜首!少年天才 , 一夜之间享誉世界!
再进一步
当无数科学家还在重复曹原和他团队的实验时 , 2020年5月7日 , 《Nature》再次连发两篇关于魔角石墨烯的最新进展 。 其中一篇曹原是第一作者与通讯作者 , 另一篇曹原是共同第一作者 。

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这两篇论文本质上 , 其实是在讨论同一个问题:从微观角度上 , 魔角石墨烯到底为什么会具备这么神奇的性质?
通过前文中介绍 , 大家应该可以简单明白:所谓的魔角石墨烯 , 其实就是将两片叠放的石墨烯交错至一个特殊的“魔角”(1.1°) 。
就是这样一个小小的旋转 , 却从根本上改变了石墨烯的性质:魔角石墨烯在低温下 , 会呈现出一系列奇妙的电子学状态 , 如超导体、关联绝缘体、拓扑体......
在以色列和MIT合作的论文中 , 他们就通过测量局域电子压缩性 , 发现魔角石墨烯的能带在整数填充附近经历了剧烈的转变 。

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论文认为 , 这种电子偏好对称性的强烈破坏和狄拉克电子特征的回复 , 形成了魔角石墨烯的母态 。

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而在另一篇论文中 , 普林斯顿大学的课题组则利用高分辨率扫描隧道显微镜 , 成功观测到了:随着电子填充函数变化 , 魔角石墨烯会出现一系列光谱跃迁 。

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研究团队认为 , 这种跃迁现象就可以用来解答关键问题:魔角石墨烯是怎么从高温下的母态演变出低温下那些奇妙的性质 。

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值得一提的是 , 普林斯顿大学的这个课题组在石墨烯领域也是“老专家”了 。 早在2019年7月份 , 他们就在Nature上发表过魔角石墨烯的谱学研究 。