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中国85后科研团队独立实现“量子反常霍尔效应”

2013-04-19 09:26:00 来源: 中国青年报 
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    上排自左至右依次是庞远、常翠祖、张金松,下排自左至右依次是沈洁、郭明华、冯硝。图片由何珂提供

  揭秘量子反常霍尔效应实验团队的85后

  至今,凝聚态物理学界还处在“兴奋”之中。从那篇载着“中国科研团队首次实现‘量子反常霍尔效应’”成果的论文3月14日在线发表于美国《科学》杂志后,消息便从不同渠道被报道出来,其中最为吸引外界眼光的是有关“诺贝尔奖”的字眼,与其相关的两项研究——整数量子霍尔效应、分数量子霍尔效应的发现者分别于1985年和1998年获得诺贝尔物理学奖。

  前不久,由清华大学薛其坤院士领衔的清华大学和中国科学院物理所的联合研究团队在京宣布这一成果时,物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁更是直言不讳地将这一成果称为“这是第一次从中国实验室里发表的诺贝尔奖级的物理学论文”。

  鲜为人知的是,这篇文章的第一作者分别是清华大学物理系博士生常翠祖、张金松、冯硝和中科院物理所博士生沈洁。这个团队里有13名学生,都是名副其实的85后,年龄在24岁到28岁之间。

  作为文章的第一作者和实验的主力军,他们是如何接触到这一项目,又是怎么克服浮躁一步步把成果做出来的,中国青年报记者近日对他们进行了采访。

  “在你的实验期间有可能是做不出成果的,这个我一开始就做好了这个打算”

  实验文章的通讯作者之一、中国科学院物理所副研究员何珂在接受媒体采访时经常提到这样一个细节:“就在实验半年没出现大的进展,甚至开始考虑做别的项目”时,一个学生的“意外之举”让整个实验出现转机:为了避免薄膜受到外界干扰,实验团队会在薄膜上面加一个覆盖层,而一位学生将保护薄膜的覆盖层去掉后,竟发现霍尔电阻的信号大大增强了,“有了反常霍尔效应的迹象,之前一直都没有看到这种迹象。”

  这名学生就是冯硝,清华大学2008级直博生,现在五年级,生于1985年。她的导师就是此次实验工作的团队带头人、论文的第一通讯作者、清华大学教授、中国科学院院士薛其坤,在这次实验工作中,冯硝被分到马旭村和何珂的实验小组,在物理所的仪器上做实验。

  事实上,在整个实验完成之前,冯硝并未想过一定要有个什么样的结果,她告诉记者,“在你的实验期间有可能是做不出成果的,我一开始就做好了这个打算。”

  对基础研究工作来说,没进展是常态,进展和飞跃只是很小的一部分,大部分时间都是平台期,常常要连续几个月甚至近一年的时间没有成果。冯硝说,“没进展遇到瓶颈时也会很着急,想弄清楚究竟是什么东西阻挡了我们进一步往前走。”

  有时候,他们也会感到“状态不太对”。学生们定期要向指导老师做进展报告,而他们的团队出成果总要慢一些。当看到同一个大实验室里,周边其他实验组同学的数据总是有进展,而他们这边却“停滞不前,就会很担心,老师可能会觉得我们不够努力,或者对我们比较失望”。

  幸运的是,实验项目的指导老师似乎看透了“自己的心思”,大多时候都在肯定他们的工作,说“你做的这些尝试都是值得的,起码我们知道哪些路是走不下去的”。还有些时候,导师们会给些更具体的建议,“我们觉得没有进展,但在导师看来,还是有结果的。”冯硝说。

  在基础研究领域,一个好的题目就是成功的一半。对于这些85后博士生来说,选择一个好的实验团队甚至遇到一位好的指导老师,或许就是成功的一半。

  沈洁的博士生导师是中国科学院物理所崔琦实验室的研究员吕力,在一次中国物理年会上,沈洁经本科的老师介绍,在会上和吕老师聊了起来,她觉得“吕老师的脾气特别好,实验室研究的方向也是我感兴趣的。”冯硝选择薛其坤做自己的导师也是类似的过程,因为一直对实验物理感兴趣,在保研时,她通过邮件联系薛老师,薛老师说:欢迎!后来,她顺利通过了面试,进入了薛老师的课题组。

  而在团队中工作时,两名年轻老师——35岁的何珂和38岁的王亚愚(实验文章的通讯作者之一、清华大学教授),也总能给学生很多“正能量”。“他们自己总是充满能量和激情,身体力行地向学生证明,做科研是很有趣的。”清华物理系五年级博士生张金松说,王亚愚老师写文章的速度和质量都超出常人,一个晚上就能完成一篇文章的草稿,而一般人至少得写一个星期,这使他们相当佩服,“他们做了这么多年科研,还能这么积极向上和努力,并且一直相信所做的东西一定会出成果,给我们一种不好好干就不好意思的感觉。”

[作者:肖媛媛  编辑:]

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