年3月5日,世界顶尖学术期刊《Nature》连续刊登了两文报道石墨烯超导重大发现,而这两篇论文的第一作者竟是一名中科大少年班的毕业生、美国麻省理工学院的博士生——曹原。95后的他,也是在《自然》杂志上发表论文的最年轻的中国学者。曹原发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度,就会产生神奇的超导效应。(石墨烯超导图)这一发现轰动国际学界,开创了凝聚态物理的一块新的研究领域,有望提高能源利用效率与传输效率,曹原也由此被称为“石墨烯的驾驭者”。他却称自己并不特别。曹原(图左)和同学这位96年出生的学霸用了3年时间读完了小学六年级、初中和高中的课程。年,年仅14岁的他以的高考分数,考入了中国科学技术大学少年班,并且入读了少年班中的实验班,”严济慈物理英才班”。曹原(图右)与老师年,曹原获得中科大本科生最高荣誉奖:郭沫若奖学金。不久,导师推荐他前往麻省理工学院深造,攻读博士学位。当被问及是如何做到这些时,他说:“我只是跳过了中学里一些无趣的部分。”中科大“科研杀手”丁泽军教授因为对学生要求严格,被称为“丁老怪”,在提到自己的学生曹原时却一反常态,称其是个“很聪明的家伙”。他回忆说,“(曹原)本科时计算物理课程中的课题研究成果发了一篇文章,没花多少时间,也就是一个寒假就做完了。”曹原是个非常具有探索钻研精神的学者。其在麻省理工的导师认为曹原内心深处是一位工匠,因为他喜欢把东西拆开重装,“每次我进他的办公室,里面都乱糟糟的,桌上堆满了计算机和自制望远镜的零件。”由此可见,想成为一位出色的科学家,此乃必备的工匠精神。有一次,曹原花了六个月时间研究一份看似富有突破性的数据,最终却发现那不过是实验设置中的巧合。他的导师说:“看得出他有些不开心,但他也只是卷起袖子,继续做事。”在谈起自己的未来时,曹原则表示自己在石墨烯的研究上,我们还有很多事情要做。年纪轻轻的他,对于得奖这件事内心并无太大的期待。关于诺奖的猜想但曹原获得年的诺贝尔奖完全是有可能的,也是万众所期待的。《Nature》期刊去年发布的年年度十大科学人物中,曹原出现在了榜单的第一位。特稿版主编RichMonastersky表示,“榜单上这十大人物的故事代表了年最令人难忘的科学事件,这些事件迫使大家去面对我们是谁、我们从哪里来、我们将从哪里去等这些地球与人类发展何去何从的重大难题。”而年仅20出头的曹原,在读博期间就攻克了困扰学术界年的难题:“超导体魔咒”。导体,是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子,在外电场作用下,载流子作定向运动,形成明显的电流。金属是最常见的一类导体。不过,再好“导体”在“超导体”的面前,也是相形见绌。因为电流在“导体”中穿梭时会损失大约7%的热能,并且在传输过程中速度也会降低。如果这些损失能够得到控制,预计可以为能源行业节省数千亿美金。而能够实现将能源消耗降到最低的,就是“超导体”。年,荷兰物理学家海克·卡莫林·昂内斯经过多次实验,最终证实汞在温度接近-℃时,流通的电子会无限接近于“无阻”通行,在传输中可以将对能源的消耗降至最低,甚至可以为零。卡莫林把这个“零电阻状态”称之为“超导电性”,作为人类史上第一个发现超导体存在的科学家,他于年被授予诺贝尔奖。但这种传输条件在现实世界中难以实现,于是只能却步于理论试验。在这年间,无数科学家前仆后继投入进常温条件下实现“超导体”性能材料的研究中,却都以失败告终,那种发自内心的绝望让很多物理学家饱受煎熬。在年,欧洲物理学家发现铜氧化材料,最低温度可以达到-°C。但由于排列结构难以调整无法进一步降温,这剩下的°C就像物理学家们横在眼前跨越不过的鸿沟。而曹原在攻读博士期间,就发现了叠在一起的两层石墨烯彼此之间会发生轻微偏移,按照他的理论素养推测,材料之间会发生剧变,有实现超导体的可能。当时诸多物理科学家对这个猜想嗤之以鼻,他们想当然地认为这是一个初出茅庐的中国学生的天真幻想。功夫不负有心人,在曹原的一次实验中,置身于特殊电场的两层石墨烯旋转到特定叠加角度(1.1°)时,超导体诞生了,电子在其间畅通无阻。他没有被喜悦冲昏头脑,为了证明这个足以改变世界的研究成果真实性,经过7个月的反复试验,曹原及其团队最终确立起了石墨烯传导的全方位理论,打破了年世界超导体研究的魔咒。年3月6日,全球科学界四方雷动,无人不为曹原的论文倍感震撼。一位哥伦比亚大学物理教授惊呼:“曹原为我们打开了新世界的大门,我们能做的太多了!自卡莫林发现超导体年后,自欧洲铜氧化材料止步37年后,曹原,这个名不见经传的学生以一己之力扭转乾坤,为电力物理学界在黑暗时代点燃了一把可以燎原的星星之火!”科学就是将假想变成现实的过程。诺贝尔奖评选的标准就是这些可以推动人类的进步的东西,石墨烯超导现象作为一个重要的科学发现,得到了全世界的
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