22歲的博士生發(fā)現(xiàn)石墨烯角居世界十大科學(xué)人物之首

22歲的博士生發(fā)現(xiàn)石墨烯角居世界十大科學(xué)人物之首
來源：東莞市捷誠石墨制品有限公司 發(fā)布時(shí)間：2019-01-02 點(diǎn)擊次數(shù)：723


2018年12月21日17:07

北京時(shí)間12月19日，頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊和英國(guó)《自然》雜志發(fā)表了2018年影響世界的十大科學(xué)人物，22歲的天才少年、麻省理工學(xué)院博士生曹元位居榜首。

2018年3月5日，《自然》以曹元為第一作者，發(fā)表了兩篇石墨烯暢銷書。這是中國(guó)最年輕的以《自然》第一作者的身份發(fā)表論文的學(xué)者。麻省理工學(xué)院的博士生、科學(xué)技術(shù)?？茖W(xué)院的畢業(yè)生發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩層平行的石墨烯以大約1.1度的微妙角度堆疊時(shí)，會(huì)產(chǎn)生神奇的超導(dǎo)效應(yīng)。CT將出現(xiàn)。

大自然稱曹元為石墨烯司機(jī)。他找到了使石墨烯超導(dǎo)的方法。他開辟了一個(gè)新的物理研究領(lǐng)域，有望最終提高能源效率和運(yùn)輸效率。

曹元1996年生于成都。他和父母搬到深圳。2007年在深圳耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校學(xué)習(xí)。小學(xué)六年級(jí)、初中、高中三門課程僅用了三年時(shí)間，2010年考入中國(guó)科學(xué)大學(xué)三年級(jí)，全國(guó)高考總成績(jī)669分。

18歲的時(shí)候，他在合肥理工大學(xué)完成了本科學(xué)業(yè)，獲得了中國(guó)理工大學(xué)郭沫若的獎(jiǎng)學(xué)金，然后去美國(guó)攻讀博士學(xué)位。曹元說他并不特別。他在大學(xué)學(xué)習(xí)了四年，但在中學(xué)時(shí)跳過了一些無聊的事情。

2014年，曹元加入了麻省理工學(xué)院帕布羅·賈里洛·赫雷羅研究小組，當(dāng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室正試圖以不同的角度堆疊和旋轉(zhuǎn)碳原子層。曹媛負(fù)責(zé)研究如果兩層石墨烯稍微相互偏轉(zhuǎn)會(huì)發(fā)生什么。

根據(jù)理論預(yù)測(cè)，輕微的偏斜會(huì)導(dǎo)致材料性能的急劇變化，但沒有人能夠證實(shí)這一點(diǎn)，所以許多物理學(xué)家對(duì)此持懷疑態(tài)度。

曹元在建造一個(gè)稍微偏轉(zhuǎn)的石墨烯層時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)材料被放置在一個(gè)小電場(chǎng)中，溫度降到絕對(duì)零度以上1.7度時(shí)，導(dǎo)電石墨烯變成了絕緣體。這一發(fā)現(xiàn)非常令人驚訝。

然而，更好的情況還是擺在前面，曹元稍稍調(diào)整了電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)的石墨烯層變成了超導(dǎo)體，電流暢通無阻地通過，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，得到了同樣的現(xiàn)象，曹元的發(fā)現(xiàn)得到了證實(shí)。

將平行的兩層石墨烯旋轉(zhuǎn)成大約1.1度的魔法角度并不容易，需要大量的試驗(yàn)和錯(cuò)誤，但曹元很快就能成功操作。他的導(dǎo)師杰里洛·赫雷羅說，他的實(shí)驗(yàn)技能至關(guān)重要。

曹媛開創(chuàng)了一種撕開單層石墨烯層以產(chǎn)生相同角度的雙層疊層的方法，并且可以微調(diào)校準(zhǔn)，通過調(diào)節(jié)到低溫，可以更清楚地顯示超導(dǎo)性。

曹元非常務(wù)實(shí)，總是喜歡拆卸和重新安裝東西。他會(huì)用自制的照相機(jī)和望遠(yuǎn)鏡拍攝夜空，享受他的時(shí)光，相關(guān)的部分散落在他的辦公室里。賈里洛-赫雷羅說：他是個(gè)修補(bǔ)工。每次我走進(jìn)來，都很亂。電腦被拆開了，桌子上擺滿了望遠(yuǎn)鏡部件，劉強(qiáng)東曾經(jīng)說過，有些人在互聯(lián)網(wǎng)上只使用一部手機(jī)在世界各地做生意，每月都有很好的收入，把支出變成收入。這是一個(gè)神奇的模式：消費(fèi)者是每個(gè)人從出生到現(xiàn)在都無法改變的身份。1月5日，13日，2月9日，21日，8:07是創(chuàng)業(yè)者改變命運(yùn)的最佳時(shí)機(jī)。如果你對(duì)現(xiàn)狀不滿意，把前一句話中的數(shù)字組合起來，并把它們添加到你的微型朋友中，幫助你實(shí)現(xiàn)你的夢(mèng)想。

曹媛年輕而害羞，但他在實(shí)驗(yàn)室的同事認(rèn)為曹媛的成熟體現(xiàn)在堅(jiān)持不懈。例如，曹媛錯(cuò)過了麻省理工學(xué)院的物理研究生課程，但他沒有放棄。他在電氣工程項(xiàng)目上走了一條新路，進(jìn)入了賈里洛·赫雷羅的研究小組，并堅(jiān)持繼續(xù)從事物理研究。

曹元博士開始時(shí)花了六個(gè)月的時(shí)間研究一個(gè)看似令人興奮的數(shù)據(jù)，但最終發(fā)現(xiàn)這只是實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)巧合，曹元并不氣餒，他很不高興，但他只是卷起袖子繼續(xù)工作。

每年，《自然》十大人物的封面圖片都有大量的10張，但具體風(fēng)格和背景的設(shè)計(jì)將在當(dāng)年融入科技熱點(diǎn)，比如2016年的封面圖片看起來像是漣漪，這意味著重力波的發(fā)現(xiàn)，是最大的科學(xué)領(lǐng)域。今年的成就。2017年的封面圖片被外界評(píng)為人工智能的第一年，包含了計(jì)算機(jī)代碼的元素。

今年的封面圖片清楚地指出曹元發(fā)現(xiàn)，數(shù)字10中的0被加工成一個(gè)規(guī)則的六邊形，就像石墨烯的碳環(huán)結(jié)構(gòu)。仔細(xì)看，我們可以看到數(shù)字10中填充了兩層蜂巢狀的小規(guī)則六邊形，分別是紅色和藍(lán)色。兩層之間有一個(gè)很小的角度，使圖像看起來像是雙重陰影，這給石墨烯的超導(dǎo)電性提供了一個(gè)神奇的角度。

曹元的發(fā)現(xiàn)使世界認(rèn)識(shí)到，簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)可以使碳原子薄膜進(jìn)入復(fù)雜的電子狀態(tài)?，F(xiàn)在，物理學(xué)家們正爭(zhēng)先恐后地在其他扭曲的二維材料上找到令人興奮的發(fā)現(xiàn)，希望通過石墨烯來揭開復(fù)雜材料高溫超導(dǎo)性的神秘面紗。哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)家科里·迪恩說：現(xiàn)在我們能做的太多了，我被機(jī)會(huì)淹沒了。

22歲的曹元不知道他的科學(xué)事業(yè)會(huì)走向何方，他說關(guān)于魔角石墨烯我們還有很多工作要做。

然而，理工大學(xué)的研究生導(dǎo)師、物理學(xué)家曾長(zhǎng)干說，世界各地的大學(xué)都給予他更多的關(guān)注，不僅是博士后工作，更是教學(xué)工作。曾長(zhǎng)干說：現(xiàn)在，在中國(guó)的凝聚態(tài)物理界，人人都知道曹元的名字，還有中國(guó)大學(xué)?？萍挤矫婧芨吲d讓他回來，但曹元目前仍應(yīng)留在美國(guó)。畢竟，在那里更容易看到明亮的星星。

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