95后博士生曹原连发两篇Nature,均为一作,网友:这才是真正的后浪


机器之心报道
机器之心编辑部
石墨烯研究领域的「巨浪」再次掀起!
当地时间 5 月 6 日 , 中科大 2010 级少年班毕业生、美国麻省理工学院(MIT)「95 后」博士生曹原与其博导 Pablo Jarillo-Herrero 连发两篇 Nature 文章 , 介绍了「魔角石墨烯」研究的新突破 。
这是被认为「天才少年」的曹原第二次连发两篇 Nature:在 2018 年 3 月 , 曹原同样以第一作者的身份连发了两篇 Nature , 开辟了凝聚态物理的新领域 , 一时令学术界震动 。
95后博士生曹原连发两篇Nature,均为一作,网友:这才是真正的后浪
本文插图
曹原 1996 年出生于四川成都 , 14 岁通过高考进入中国科学技术大学严济慈物理英才班 。 尽管表现出超越常人的学术天赋 , 但曹原仍然读满了四年本科 , 他说:「我只是跳过了中学里一些无聊的事情 。 」
2014 年 , 曹原远赴麻省理工学院攻读硕博 , 进入 Pablo Jarillo-Herrero 小组 , 在此期间 , 曹原发现了石墨烯的非规超导电性 。
2018 年 3 月 5 日 , 《Nature》在一天之内连续发表了两篇石墨烯超导方面的论文 , 第一作者均为曹原 。 文章刊登后立即在整个物理学界引起巨大反响 。 一些报道称其「一举解决了困扰世界 107 年的难题」 。 (两篇论文分别为《Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices》与《Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices》)
1911 年 , 荷兰物理学家卡末林?昂内斯因发现一种能将电子损失降到 0 的传输材质 , 即 「超导体」 , 而获得诺贝尔奖物理学奖 。 超导体有助于大幅降低电力传输过程中的巨大能源损耗 。 但令人遗憾的是 , 要想实现这种传输条件 , 环境必须在绝对零度(零下 273 摄氏度)之下 。 此后 , 无数科学家前赴后继 , 希望研制出能在常温条件下实现「超导体」性能的材料 , 但均以失败告终 。
曹原的贡献在于发现了让石墨烯实现超导的方法 。 具体而言 , 就是发现了当两层平行石墨烯堆成约 1.1° 的微妙角度(魔角)时 , 就会产生以 0 电阻传输电子的神奇超导效应 。
曹原因此成为最年轻的以一作身份在《Nature》发表论文的中国学者 。 也是在这一年的 12 月 , 曹原登上《Nature》年度科学人物榜单首位 。
95后博士生曹原连发两篇Nature,均为一作,网友:这才是真正的后浪
本文插图
《Nature》在年度文章中如此介绍这位史上年龄最小的入榜者、年仅 22 岁的曹原:
「从本质上讲 , 他是一个『工匠』 。 闲暇时候 , 他用自制的相机和望远镜拍摄夜空 , 这些器械的零件通常散落在他办公室的各个地方 。 」
「在中国的凝聚态物理学界 , 他的名字无人不知 。 大学希望他回来 , 但他的本科导师认为他应该继续呆在美国 , 那里更容易看到星星 。 」
聚焦「魔角石墨烯」研究新发现
曹原一直致力于石墨烯的研究 , 此次背靠背连发两篇 Nature 文章 , 进一步介绍了「魔角石墨烯」研究的新突破 。
在第一篇 Nature 论文中 , 曹原等人介绍了一种基于小角扭曲双层石墨烯(twisted bilayer-bilayer graphene, TBBG)的高度可调谐关联系统 。 研究人员发现 , TBBG 表现出丰富的相图性质 , 并具有对扭曲角和电位移场高度敏感的可调谐关联绝缘态 , 这种可调谐关联绝缘态又能够基于电位移场的开关状态进行转换 。 最后他们认为这些研究结果有利于在扭曲超晶格中探索扭曲角 / 电场可控的关联相 。
除第一作者身份之外 , 曹原还与其导师 Pablo Jarillo-Herrero 教授为文章的共同通讯作者 。
论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2260-6