曹原學(xué)弟周昊欣一天發(fā)2篇Nature,網(wǎng)友:中科大少年班人才輩出
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一天連發(fā)2篇Nature,還都是一作。
石墨烯領(lǐng)域又迎來一位新星——周昊欣。

這怎么有點曹原的感覺啊?
還別說,他們之間還真的頗有淵源。
周昊欣和曹原一樣,都來自中科大少年班,只比曹原低一屆。
2015年周昊欣從少年班畢業(yè)后,直博加州大學(xué)圣巴巴拉分校。
此后幾年間他并未以一作身份在Nature、Science正刊上發(fā)表過論文。
但不鳴則已,一鳴驚人。
這次,周昊欣在菱面三層石墨烯方面的重磅研究成果在最新一期的Nature上背靠背連發(fā)兩篇論文,直接驚艷所有人,而這些成果將為石墨烯超導(dǎo)帶來更多可能。
同時也讓人不禁感嘆:
科研真的需要毅力啊!
兩篇都以手稿形式直接發(fā)表
與曹原研究的魔角石墨烯不同,周昊欣主要研究的是菱面石墨烯。
曹原的魔角石墨烯成果很轟動,但它也存在一個重要問題:
那就是特定的旋轉(zhuǎn)角度使得整個材料的制備非常難,材料也不夠穩(wěn)定,為未來發(fā)展帶來了很多不可確定性。
周昊欣及其團(tuán)隊在菱面三層石墨烯中發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)性 ,則為石墨烯超導(dǎo)帶了更多可能。

這篇論文介紹道,他們發(fā)現(xiàn)晶體菱面三層(ABC-stacked )石墨烯(rhombohedral trilayer graphene,RTG),在亞開爾文溫度(sub-kelvin temperatures)下表現(xiàn)為低電阻率或消失電阻率的超導(dǎo)性。

具體來說,周昊欣及其團(tuán)隊的做法,是將晶體菱面三層石墨烯的中間層相對于外層按魔角大約1.57度旋轉(zhuǎn),在溫度為0.1K時,實現(xiàn)超導(dǎo)。
合肥工業(yè)大學(xué)微電子學(xué)院電子科學(xué)系副主任于永強副教授,在接受《科技日報》采訪時也表示:
相對于魔角扭曲石墨烯,晶體菱面三層石墨烯具有更好的電子結(jié)構(gòu)的可調(diào)控性和超導(dǎo)特性。
第二篇Nature論文中,周昊欣及其團(tuán)隊則在菱面體三層石墨烯中發(fā)現(xiàn)“半金屬”和“四分之一金屬”。

這是由于電子在磁場下會轉(zhuǎn)換成量子態(tài),材料的電阻率發(fā)生振蕩,當(dāng)量子振蕩具有四倍、兩倍或一倍的簡并性時,就分別對應(yīng)著正常金屬、“半金屬”,以及“四分之一金屬”。
這項研究展示了菱面體三層石墨烯中的門調(diào)諧范霍夫奇點,將電子系統(tǒng)的自發(fā)鐵磁極化驅(qū)動為一種或多種自旋(Spin)電子和谷(Valley)電子特征。
這一發(fā)現(xiàn)也表明,菱形石墨烯是控制良好的多體理論測試的理想平臺,并揭示了莫爾(moiré)材料中的磁性本質(zhì)上是流動的。
值得注意的是,這兩篇論文都是直接以手稿的形式發(fā)表的,并且第一篇論文從Received到Accepted前后不過兩個月 (第二篇也只花了四個月),含金量和重要性都可見一斑。

事實上,石墨烯的超導(dǎo)問題,一直是業(yè)界關(guān)注的重點。
超導(dǎo)體因為有助于大幅降低電力傳輸過程中的巨大能源損耗,可以在電力存儲運輸、磁懸浮列車、高速計算機、熱核聚變反應(yīng)堆等場景下應(yīng)用,但因其環(huán)境條件苛刻而限制頗多。
因此,發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)物質(zhì)的科學(xué)家們都獲得了很高的贊譽,歷史上曾有3位物理學(xué)家因發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)物質(zhì)而獲得諾貝爾獎。
網(wǎng)友:科研要耐得住寂寞
周昊欣厚積薄發(fā)的經(jīng)歷,讓網(wǎng)友們也為他感到振奮。
大家紛紛感嘆:
科研要耐得住寂寞啊。


從谷歌學(xué)術(shù)上能看到,周昊欣幾年來論文的被引用數(shù)量是一路飆升。
2017年總被引用數(shù)只有4次,而2021年的總被引用數(shù)就已經(jīng)達(dá)到159次。

與此同時,周昊欣和曹原相同的中科大少年班經(jīng)歷,也讓人再次感嘆少年班真的英才輩出。
有網(wǎng)友透露,今年少年班畢業(yè)的一個小伙子同時被哈佛大學(xué)和麻省理工錄取,最終選擇了師從MIT曹原的導(dǎo)師。

事實上,周昊欣此前的履歷非常亮眼。
從他的個人主頁可以看到,周昊欣來自內(nèi)蒙古包頭,曾就讀于包頭市第一中學(xué)。
2011年被中科大少年班錄取,2015年于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理專業(yè)本科畢業(yè)。
之后,周昊欣前往加州大學(xué)圣巴巴拉分校直博,師從UCSB物理系A(chǔ)ndrea Young教授,專注于通過低溫電測量研究石墨烯范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)中的電子相關(guān)性。
從他的社交平臺主頁上可以感受到,周昊欣在研究之外也真的非常可愛了。
比如他“一本正經(jīng)”地形容骰子為:
到目前為止,這是實驗室里最有用的決策者。

從網(wǎng)上看到浣熊一家的視頻也會感慨:
多棒的團(tuán)隊合作啊!

看到彩虹也會激動地分享出來:
如此可愛的學(xué)者,就讓我們未來期待在頂刊上看到更多他的身影吧。
論文地址:
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03926-0
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03938-w




























