作者通过实验,证明了在扭曲范德华异质结构中,实现可调与电子关联的实验研究的可能性。
这种新颖的扭曲角的自由度和控制在其他二维系统中,也应该是通用的,也可能会表现出类似的相关物理行为,让调谐和控制的电子-电子相互作用的强度的技术成为可能。
论文:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2260-6
论文二中,作者对扭曲角的分布信息做了进一步探讨,解释了Twisted angle disorder对量子霍尔效应(QHE)的影响。
魔角扭曲双层石墨烯(MATBG)超导性能关键取决于中间层扭曲角(θ)的大小。作者使用纳米级针尖扫描超导量子干涉装置(SQUID-on-tip),获得处于量子霍尔态的朗道能级的断层图像,并绘制了局部θ变化图。
论文确立了θ紊乱作为一种非常规类型的紊乱的重要性,使扭曲角梯度能够用于「带结构」工程,实现相关现象和器件应用中的栅极可调内置平面电场。
论文:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2255-3
2021年2月1日,曹原第5次以一作+通讯作者的身份在Nature上发文。
论文:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03192-0
在曹原和其导师发现了「双层石墨烯」能产生超导性后不久,也有人在思考,三层、四层甚至更多层的石墨烯是否也有超导的奇迹发生?
对此,他的导师Pablo鼓励道:「Why not, let’s give it a try and test this idea!」
曹原与团队成员将单层游丝石墨烯薄片小心地切成三个部分,并将每个部分以精确角度彼此堆叠,设计了三层石墨烯结构。
三层结构,每个结构跨度为几微米(大约是我们头发直径的1/100),高度为三个原子。
研究小组将电极连接到结构的两端,并通过电流,同时测量材料中损失或散发的能量。
看不到有能量消散,这意味着它是超导体。
镜像对称MATTG中的电子结构与强超导性
3月31日,曹原在Nature发表了其第6篇论文。
论文:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03366-w
在这篇论文中,MIT的Jeong Min Park、曹原等人利用同时进行的热力学和输运测量,研究了MATBG的破缺对称性多体基态及其非平凡的拓扑结构。同时,也使魔角石墨烯的理论和实验都更趋近于一个统一的框架,为我们开发新型的量子材料,带来了更多可能。
最后,发表于3天前的这篇论文是关于魔角石墨烯中的Pomeranchuk效应的熵证据。当前相关态的杂化特性和能量尺度的大分离对于双层扭曲石墨烯中相关态的热力学和输运性质具有重要意义。
这篇论文和7天前的那篇可谓是「英雄所见略同」,研究的都是魔角石墨烯体系中电子的类Pomeranchuk效应。
论文:https://www.nature.com/articles/s41586-021-03319-3
他们是谈起物理手舞足蹈的人
7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,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「7篇Nature」只是截至目前这段科研旅程中的点缀。
对于曹原,除了「7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。
「那里更容易看到星星。」(图源:曹原个站)
2021年4月7日真的没有什么不同。