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“曹原又中了1篇Science！” “你聽(tīng)錯(cuò)了吧，上周不是中的Nature嗎？還是2篇。” “不，上周Nature，這周Science。” “？？？” 沒(méi)錯(cuò)，不到半個(gè)月時(shí)間，這位95后連下3篇Nature/Science，距離再上一次的Nature，也僅僅過(guò)了一個(gè)多月。 最近的這篇Science，一發(fā)就是“特等獎(jiǎng)”article，還是一作+通訊作者。 不出意外，曹原再次引爆了話題。 網(wǎng)友：曹原這波殺瘋了…… 甚至還有網(wǎng)友調(diào)侃道，對(duì)于“又雙叒叕”這樣的疊字，可能都不夠用了。 這篇Science講的是啥？此次登上Science的研究，依舊是與魔角石墨烯相關(guān)。 據(jù)了解，在以往對(duì)于固態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)知中，強(qiáng)相互作用的電子，在基態(tài)通常表現(xiàn)出多重破壞的對(duì)稱性。 而不同序參量之間的相互作用，可以產(chǎn)生豐富的相圖。 在此認(rèn)知的基礎(chǔ)上，曹原團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)：
具體而言，研究聚焦在了魔角扭曲雙層石墨烯中的相圖，特別關(guān)注的是超導(dǎo)相和正相中的各向異性。 △ 魔角扭曲雙層石墨烯器件的表征與統(tǒng)計(jì)在利用縱向和橫向電阻率測(cè)量之后，發(fā)現(xiàn)了其在低溫下的各向異性平面電傳輸。 △魔角扭曲雙層石墨烯接近超導(dǎo)圓頂?shù)母?jìng)爭(zhēng)相此外，曹原團(tuán)隊(duì)還揭示了平面臨界場(chǎng)的各向異性和超導(dǎo)臨界電流，對(duì)平面磁場(chǎng)的各向異性響應(yīng)。 雖說(shuō)這兩種狀態(tài)的各向異性性質(zhì)，在不同的可觀測(cè)值中都有體現(xiàn)，但魔角扭曲雙層石墨烯可以自發(fā)地打破正態(tài)和超導(dǎo)相中的晶格旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。 △證明魔角扭曲雙層石墨烯向列相超導(dǎo)性這也就進(jìn)一步說(shuō)明，兩種各向異性態(tài)的起源可能是不同的。 總體而言，這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，向列波動(dòng)（nematic fluctuations）在魔角扭曲雙層石墨烯的低溫相中起到重要的作用。 更重要的是，還為利用高度可調(diào)的moir′e超晶格研究量子材料中的交織相鋪平了道路。 為何石墨烯也能發(fā)頂刊？然而細(xì)看研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在材料領(lǐng)域，曹原的研究方向石墨烯，其實(shí)并不太受“待見(jiàn)”。 比如，來(lái)自多倫多大學(xué)的Lu Wang去年就發(fā)表文章，用鳥(niǎo)屎來(lái)作為原料之一合成多元素?fù)诫s的石墨烯，調(diào)侃石墨烯研究亂象。 但為何曹原的研究，就能輕而易舉發(fā)Nature/Science？ 因?yàn)椋_實(shí)開(kāi)創(chuàng)了石墨烯中的一個(gè)新領(lǐng)域。 曹原本科時(shí)期的導(dǎo)師曾長(zhǎng)淦教授，在接受采訪時(shí)表示：
2018年，曹原等人經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)蜏叵碌膬善┮?.1°堆疊和扭曲時(shí)，電阻會(huì)突然消失，變成了超導(dǎo)體（被稱作“莫爾超導(dǎo)體”）。 這個(gè)1.1°的特殊角度就是所謂的魔角 （magic angle），這種特殊的石墨烯就是魔角扭曲雙層石墨烯（MATBG）。 也就是說(shuō)，他發(fā)現(xiàn)了石墨烯材料的新特性：在經(jīng)過(guò)疊加、旋轉(zhuǎn)后，會(huì)變成超導(dǎo)體。 也就是說(shuō)，不僅具有零電阻的特性，還擁有完全抗磁性。 開(kāi)辟這一空白領(lǐng)域后，曹原的進(jìn)展一下子鋪陳開(kāi)來(lái)，從最初發(fā)現(xiàn)的2層，再到3層，即魔角扭曲三層石墨烯（MATTG），再到基于小角度扭曲的雙層-雙層石墨烯（TBBG）…… 而現(xiàn)在，曹原的每一項(xiàng)研究，都相當(dāng)于是在這片空白領(lǐng)域邁出全新的一步。 目前還有3篇論文在投曹原，1996年生，今年25歲。
小學(xué)六年級(jí)、初高中課程，他只用了3年讀完，高考理科總分669分，對(duì)此他表示：
2010年，14歲的曹原從深圳耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)?？既胫锌拼笊倌臧?，并以第一屆學(xué)生的身份入選“嚴(yán)濟(jì)慈物理英才班”，每年僅招收約30名學(xué)生。 本科期間，曹原就已經(jīng)在丁澤軍與曾長(zhǎng)淦教授的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)研究、并發(fā)表相應(yīng)論文。 2014年，曹原榮獲中科大本科生最高榮譽(yù)獎(jiǎng)“郭沫若獎(jiǎng)學(xué)金”，也是國(guó)家批準(zhǔn)設(shè)立的新中國(guó)第一獎(jiǎng)學(xué)金。
同年，曹原前往MIT讀博，并加入了Pablo Jarillo-Herrero的團(tuán)隊(duì)，后者是西班牙物理學(xué)家，一名研究石墨烯的超級(jí)大牛。 他于2008年1月加入麻省理工學(xué)院，擔(dān)任物理學(xué)助理教授，并獲得終身職位。在2018年，他被提升為物理學(xué)全職教授。
他曾獲IUPAP半導(dǎo)體物理學(xué)青年科學(xué)家獎(jiǎng)、摩爾量子材料研究獎(jiǎng)（兩次）、“諾獎(jiǎng)風(fēng)向標(biāo)”之稱的沃爾夫物理學(xué)獎(jiǎng)等。前不久，他獲得了NAS（美國(guó)科學(xué)院）科學(xué)發(fā)現(xiàn)獎(jiǎng)。 2018年，曹原正式開(kāi)啟“開(kāi)掛”人生，從18年3月以來(lái)一路發(fā)表8篇Nature/Science。 但顯然，這并不是曹原的終點(diǎn)。 從ArXiv來(lái)看，他目前還有三篇預(yù)印本論文在投，最近的一篇依舊是一作：
未來(lái)的一段時(shí)間里，我們或許還會(huì)不斷在頂刊中看見(jiàn)曹原的身影。 論文地址： 參考鏈接： |
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