来源:人民网-人民日报

在原子世界里“搭积木”  第1张

缪峰在做学术陈述。 受访者供图

人物手刺

缪峰:1982年生,江苏海安人,南京大学物理学院传授、博士生导师、副院长,南京大学类脑智能科技研究中心主任。次要处置凝聚态物理、纳米电子学范畴研究,详细标的目的包罗二维质料量子调控研究、二维质料信息器件研究等。先后获得过江苏省双创方案、江苏省出色青年基金、国度出色青年科学基金等帮助。2021年获中国物理学会“黄昆物理奖”。

搭积木其实不稀奇,但在原子世界里“搭积木”却令人不可思议。南京大学物理学院的一间尝试室里,在一台改拆过的显微镜下,南京大学传授、博士生导师缪峰将石墨烯、氮化硼、硫化钼等通明的原子片层一层一层叠加在一路,好像一本薄薄的书。

“原子积木”有什么用?那是一个从原子世界动身,研发新质料,实现新属性和新功用的前沿范畴。“单个原子太小,看不见也摸不着,将其构成一个片层就能看到。”缪峰说,把金属、半导体、绝缘体等差别类型的原子片层叠加起来,会构成新质料,拥有新属性,比如把苹果切片和芒果切片叠加起来,会得到一种全新的口味。

2022年9月,国际顶级学术期刊《天然》在线颁发了缪峰团队在量子模仿前沿的最新打破——把两个石墨烯双原子层以扭转180度+0.75度的角度叠加,施加一个垂曲电场后,得到了一种全新的量子质料,并初次不雅测到量子“中间态”。那一立异功效,将来有望应用于人工智能硬件手艺开发范畴,改动人们的生活。

从小立志进修物理,大学结业后对准二维质料范畴前沿

2004年炎天,南京禄口国际机场,看着儿子背起行囊出国留学的背影,缪峰的父亲不由感慨:以后再想见到儿子怕是难了。但缪峰坚决地告诉父亲——本身必然会回来的。“我从小心里就比力笃定,晓得本身喜好什么、要做什么。”缪峰说。

缪峰,1982年出生于江苏省南通市海安县。小时候,父母工做忙,他就喜好捣鼓造做一些小玩具,对生活中的电子产物都出格感兴趣。他曾将太阳帽上的电动小马达拆下来,安拆到做好的小木船上,革新成电动船,跟小伙伴们一路玩。上小学时,他就把家里的电视机拆了,研究里面的电路板;雷雨天,家里的保险丝烧断了,每次都是他本身脱手改换。

高中结业时,父母想让缪峰报考医学院,但他当机立断地填报了南京大学物理学系(现南京大学物理学院)。本科结业后,他又根据本身的设法,出国攻读物理学博士学位,选择了其时还很少人存眷的二维质料范畴,围绕其根底物理性量开展研究。

二维质料是世界上最薄的质料,厚度仅有一个原子。“要在尝试中获取如许薄的质料十分具有挑战性——需要用最尖利的‘刀’才气‘削’出来。在尝试过程中,我和导师一路边干边学。”缪峰说。

博士结业后,缪峰出人意表地选择到财产理论中熬炼本身。“我想换个视角,学会从财产开展的角度判断根底研究的价值。”缪峰说。

博士后阶段完成后,缪峰的同窗和同事有良多都留在了国外出名高校任教,或者创业,但缪峰选择了回国,在2012年回到母校南京大学物理学院任教。

“那个决定其实早在8年前出国留学时就做出了,不断未曾改动。”缪峰说。

敢闯敢试,在根底和应用范畴间“架桥”,攻关视觉传感器等项目

回到南京大学以后,缪峰根据本身所学的两个细分范畴——二维质料根底物性和智能器件,别离招收学生和培育人才。那两个范畴之间几乎没有学术联系关系,一个是从0到0.1的原创性根底研究,另一个是从1到10的财产化应用研究。但回国4年后,颠末不竭的摸索,缪峰筹算在那两个范畴之间搭建起一座“立交桥”。

“我专门设立了一个从0.1到1的穿插标的目的,突破根底和应用两个标的目的之间的壁垒。”缪峰说,如许一来,根底研究标的目的的学生就会存眷应用落地等现实需求,应用研究标的目的的学生也会存眷根底范畴的打破。一类新型的视觉传感器,就是那种“交融”的产品。

“人的眼睛之所以能一边看一边识别判断,是因为在视网膜上散布着差别的视觉细胞。出格是有一种特殊的双极细胞,当光线照进来时,会将光改变为正负两种差别的电信号。”缪峰解释说,用“原子积木”拼成的新质料,若是可以模仿视网膜的双极细胞,实现对光的正负响应,就可能变得像人眼一样“伶俐”。

从2017年起头,缪峰团队起头攻关视觉传感器的科研项目,其应用有望在聪慧交通、智能安保等范畴阐扬重要感化。“目前,我们已设想出耐高温忆阻器、弹道雪崩探测器、室温高灵敏红外探测器等几十种新型信息器件。从设想图纸到尝试室原型再到消费线,实现初步应用一般需要三到五年。”缪峰说。

精神传承,引导学生志存高远,生长为对国度有用的人

在搭建“立交桥”过程中,缪峰得到了南京大学物理学院前辈邢定钰院士的撑持。

“两个学科的交融开展,自己就很有挑战性——不克不及一头高一头低,不然会根底不牢;搭建‘桥梁’更是难上加难——要修得平、跑得稳,否则难以胜利。”缪峰说,他曾经对要不要选择更具挑战性的研究标的目的有些踌躇,但邢院士鼓舞他:“有新的标的目的就要去闯,搞科研不克不及怕失败。”

得知中科院的一个院士团队在二维质料原质料合成上有新手艺,邢定钰牵线搭桥帮忙两边开展合做,为后续研究供给了高量量的样品。

“读本科时,邢院士给我们上统计物理课,良多公式都是现场推导的。他对教学的严谨、对科研的固执,深深影响了我。”缪峰说,他从邢定钰院士年轻时留学的故事中,深深感触感染到了科研报国的热忱。现在,那份热忱,也通过缪峰传递给了更多年轻学子。

“国度开展需要科技实力的支持,我们必然要志存高远,生长为对国度有用的人。”去年秋季学期的一次大会上,缪峰向学生们讲起了本身和前辈的科研履历,“要有与全世界更好的团队赛跑、并跑,以至领跑的决心,要有勇于霸占世界科学难题的精气神!”

入职10年,缪峰已带出近20名博士结业生。学生们碰到科研难题,缪峰城市耐心地指点、帮忙,有时以至一路加班到凌晨,“我想告诉学生在关键环节不克不及撤退退却,也想让他们晓得,各人是一个团队,在学术道路上要一路联袂斗争。”

2014级博士生小高,面试时的表示不太好。“我本来回绝了他,但他一次次暗示很想参加我们团队,让我想起了年轻时的本身。”缪峰说,他被那份热诚与固执感动了。小高入学后,缪峰不断引导他将那份固执精神投入到科研立异上。

搭建一回“原子积木”,需要好几天不连续的工做,只要一步出错就要推倒重来。为此,小高晚上经常睡在尝试室,力图把工做做到完美,读博期间就有了多项重要功效。“如今,小高正在国外做博士后,他学成后也将回国效力。”缪峰话语中透着骄傲。

学以报国是更大动力(记者手记)

采访中,记者印象最深的是缪峰谈及回国选择时说,那年在南京禄口机场,他并非单纯地想慰藉父亲,他在出国前就已下定决心,必然要回来。去,就是为了回。

一次次选择全新研究范畴,一次次向科学顶峰倡议冲击,学以报国是他更大的动力。不克不及把搞科研仅仅当成是发几篇文章,那样对国度无益,对学科开展无益,他不肯那样做。缪峰经常对本身的学生说,要坚决学术抱负,更要安身于国度需求、民生需求,要将小我生长同国度开展紧紧地联络起来。他是如许说的,也是如许做的。《 人民日报 》( 2023年02月22日 06 版)