超燃 !25岁Nature狂魔八连杀!曹原再次发Nature!

发布时间:2021-07-26

95后「石墨烯驾驭者」曹原又在Nature上发文了!这也是他的第8篇Nature!而这距离他上一次发表Science仅仅过去了三个月。


“一作+通讯”,25岁的曹原又发Nature了!

刚刚,96年的曹原迎来了自己的第8篇Nature论文:

8篇Nature、1篇Science 仅2021年上半年,曹原就已经发表了3篇Nature+1篇Science,发表间隔时间最长不过一个月。曹原发表的8篇Nature+1篇Science如下:


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他也因此被nature直呼为「石墨烯驾驭者」(Graphene Wrangler),听起来竟然有种驾驭宇宙魔方的感觉。  在这篇新的文章中,一种被称为「魔角扭曲三层石墨烯」的材料系统表现出超导性。 这可能会促进量子计算的进步。


魔角三层石墨烯:「自旋三重态」超导体


两层变三层,在魔角三层石墨烯上再次发现了在强磁场中罕见超导现象,这位魔角天才只专注做一件事。 

曹原表示,「该研究中发现的魔角三层石墨烯是一种非常罕见的超导体,被称为「自旋三重态」,不受强磁场的影响。」 在最新Nature论文中,研究发现,当 θ 等于大约1.6 °的魔角时,系统进入强耦合状态的角度。 


魔角扭曲三层石墨烯中罕见的自旋三重态超导现象 曹原在这种魔角扭曲三层石墨烯 (MATTG) 中观察到了「超导现象」,并研究了这种超导现象的自旋特性。 具体讲,MATTG在低温(低至1开尔文)下电阻为零,变为超导体。 然后,他们在石墨烯层的平面上对 MATTG 施加一个磁场。 结果发现,MATTG在高达 10 特斯拉的惊人「高磁场」下仍然表现出超导性,这比传统超导体所预测的材料所能承受的磁场高出3倍! 


实验中,研究人员是将三层石墨烯堆叠在一起,并将中间的一层相对于外层旋转 1.56 度来制造MATTG。 然后通过一块磁场方向与材料平行的大磁铁控制磁场,在越来越高的磁场下测试了MATTG的超导性。 研究发现,当不断增加周围的磁场时,MATTG的超导性一直很强,直到消失。 


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高平面磁场下 MATTG 中的超导性 超导性源于电子结合成称为库珀对的两个电子。在自旋单重态 「库珀对」中,电子自旋(内在角动量)向相反的方向。 而在石墨烯材料平面存在强磁场的情况下,自旋单线态「库珀对」拉开,因为一种称为「塞曼效应」的现象导致自旋在同一方向上排列。 这种特性被称为「自旋三重态」。 


传统超导体的自旋单线态和魔角扭曲三层石墨烯的自旋三重态 未来,这种奇异的超导体可以极大地改进磁共振成像(MRI)技术。 目前,MRI 机器仅限于 1-3 特斯拉的磁场。 如果它们可以用自旋三重态超导体制造,那么 MRI 就可以在更高的磁场下运行,以产生「更清晰」的人体图像。 此外,三层石墨烯中「自旋三重态」超导性的新证据也可以帮助科学家设计更强大的超导体,以用于实际量子计算。 



Nature发文不「封神」,曹原:会继续仰望星空



8篇Nature,石墨烯驾驭者,Nature年度人物,Nature创刊以来年龄最小入选者...... 


 这些形容词都不足以描述曹原和他的研究。 他只是一个专注于科研的学者。 这个出生于96年,用一年时间学完小学六年级和初一的课程,初一读了一个月,初二读了三个月,初三不到半年就参加了中考。


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14岁考入中科大少年班的年轻人只是说,「我不觉得自己比同龄人聪明多少。」「我只是跳过了中学里一些无趣的部分。」 


2010年,14岁的曹原考入中科大「严济慈物理科技英才班」,是严济慈班第一届学生。和曹原同班的还有量子计算原型机「九章」研发团队最年轻成员邓宇皓,7次在国际核心期刊发表研究论文的任亚飞。 严济慈班的录取标准同样是不唯成绩论,关键要有「兴趣」,要找「谈起物理手舞足蹈的人」。 同样,前不久清华公布了「丘成桐数学科学领军人才培养计划」,不用高考,初三可报,在被问及「领军人才」应该具备什么素质时,丘成桐先生表示:要有「好奇心」,想学好数学。 「兴趣和好奇心」能带来长久的坚持,但也只是科研这场漫长旅程的「入场票」,除了这两点之外,还要有一种早已注定但却无法决定的东西——天分。 很幸运,这两样东西曹原都有了。 也正因此,他的科研之路一直走到今天,而「8篇Nature」只是截至目前这段科研旅程中的点缀。


 对于曹原,除了「8篇Nature」和「少年神童」,更引人瞩目的是他的科研历程,Nature发文并不代表「封神」,年轻的科研人员才是我们值得尊敬的对象。 


曹原的研究仍在继续,我们也会这一直关注他「仰望星空」的旅程。  这不过是他的第8篇Nature,未来还会有多少篇呢?

 


内容来源:量子位(ID:QbitAI)丰色 梦晨、新智元。

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