22歲麻省理工博士生曹原石墨烯超導電性研究新突破引發(fā)學界轟動
更新時間：2024-12-30 21:57:51作者：佚名
石墨烯超導研究震撼學術(shù)界
1911年，荷蘭物理學家Heike Kamerlingh Onnes發(fā)現(xiàn)，當汞冷卻到接近絕對零（負273.15攝氏度）時，電子可以毫無“阻抗”地通過。他將這種“零電阻狀態(tài)”稱為“超導”。他還獲得了諾貝爾物理學獎。
從那時起，物理學家一直在努力尋找可以在日常生活中使用的高溫超導材料。然而貝語網(wǎng)校，大多數(shù)材料只有在接近絕對零時才會轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢w。如果任何材料能夠在室溫下表現(xiàn)出超導性，那么它就可以徹底改變能量傳輸、醫(yī)療掃描儀和運輸。
本期《自然》雜志上的一篇論文指出，當兩層石墨烯以“魔角”扭曲在一起時，它們可以實現(xiàn)零電阻導電。盡管該系統(tǒng)仍需要冷卻至絕對零以上 1.7 度，但結(jié)果表明它可能能夠像已知的高溫超導體一樣導電。一旦得到證實，這一發(fā)現(xiàn)對于理解高溫超導性至關(guān)重要。
這項研究成果發(fā)表后，學術(shù)界非常興奮。馬德里材料科學研究所的物理學家埃琳娜·巴斯科內(nèi)斯認為：“如果這一發(fā)現(xiàn)得到證實，對于理解高溫超導性可能非常重要?！彼固垢４髮W物理學家、諾貝爾獎獲得者羅伯特·勞克林表示：“我們預計未來幾個月將出現(xiàn)瘋狂的實驗活動，以填補藍圖上缺失的部分。”
在兩年內(nèi)完成六年中學課程
論文發(fā)表后，1996年出生的第一作者曹原成為學術(shù)界關(guān)注的對象。曹祖籍深圳，中小學就讀于深圳耀華實驗學校。據(jù)他的中學老師回憶，他在基礎(chǔ)教育階段就已經(jīng)表現(xiàn)出了非凡的科學天賦和才華。
中學時，曹緣與學校另外兩名“天才少年”王嘉樂、范自立組成一個小班。他們用兩年時間完成初中和高中課程，比普通學生早四年參加高考。學校為他們專門設(shè)立了校長辦公室，并安排了六名老師專門對他們進行授課。
“我們以前從未嘗試過這種教學模式，但家長和學生都有這樣的需求，校長也希望在非凡教育方面做一些探索。”耀華學校副校長黃英告訴記者，當時她教曹原等人學生物深圳耀華實驗學校，對于這些極其聰明的青少年來說，老師只是在課堂上提醒教材的要點。剩下的時間就留給學生們自己討論、探索，并回答他們的問題。
在此期間，這些孩子表現(xiàn)出了很強的主動探索和學習能力，這也為他們未來的學業(yè)生涯提供了強大的后勁。比如，曹原后來考入中國科學技術(shù)大學少年班，并入選“顏繼慈物理精英班”。他還是天才少年班里的“偉人”人物，2014年獲得中國科學技術(shù)大學本科生最高榮譽郭沫若獎學金。
曾經(jīng)在家里建了一個實驗室
曹原的中學物理老師黃家棠記得，中學時的曹原是一個活潑頑皮的男孩，愛動腦筋，也愛動動手。 “他會拆掉教室的講臺或桌子，只是為了看看里面有什么。我們甚至沒有考慮過。知道他是如何在沒有工具的情況下做到這一點的。 “優(yōu)秀的動手能力也是科學家必備的素質(zhì)。中學時，曹原還在家里搭建了一個小實驗室，購買了一批化學、物理實驗儀器深圳耀華實驗學校，經(jīng)常在家做實驗。
當看到大洋彼岸的學生在超導研究方面取得成果時，黃家堂難掩興奮之情。 “我告訴他，金屬的電阻率隨著溫度的降低而降低。當溫度降到很低的溫度時，就沒有電阻了。這種狀態(tài)叫做超導狀態(tài)。但是因為現(xiàn)在的技術(shù)需要-160度的溫度就是這樣。這個問題是目前物理界的一個難題，如果你能在室溫下發(fā)現(xiàn)這個材料，那你就顛覆了世界。當時曹原和王嘉樂討論后還問我：我們怎樣才能做到。使其正常嗎？我說，這需要你們這一代人研究出來，很有可能改變世界！”黃家堂告訴記者：“這需要你們這一代人來研究。我向每班學生提出這個問題，但沒想到曹原真的在這個領(lǐng)域做了深入的研究，目前的成果令人難以置信?！蔽覟樗械椒浅Ｗ院?！”