发现量子反常霍尔效应,开启高温超导领域新方向
薛其坤获国家最高科学技术奖
6月24日,2023年度国家最高科学技术奖在北京揭晓。中国科学院院士,南方科技大学党委副书记、校长薛其坤获得了这一中国科技界崇高荣誉。
薛其坤是凝聚态物理领域著名科学家,取得多项引领性的重要科学突破。他率领团队首次实验观测到量子反常霍尔效应,在国际上产生重大学术影响;在异质结体系中发现界面增强的高温超导电性,开启了国际高温超导领域的全新研究方向。
“我深深地体会到党和国家对科技创新的高度重视,对科学家和广大科技工作者的亲切关怀和大力支持,同时也感到责任与使命之重,这也将激励我未来在科学研究的道路上继续努力。”在获奖后,薛其坤表示。
“诺贝尔奖级”的物理学发现
2013年,薛其坤带领清华大学的研究团队,与合作者一起发现了量子反常霍尔效应,这是国际量子物理领域的一个重大突破,曾获得2018年度国家自然科学奖一等奖。
这一发现的论文在美国《科学》杂志发表后,著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁曾说:“这是从中国实验室里,第一次发表出了诺贝尔奖级的物理学论文!”
“量子反常霍尔效应是一个关于电子在材料中运动的全新物理规律,对未来量子信息技术的发展具有重要意义。”薛其坤介绍。
量子反常霍尔效应可以改变电子的运动轨迹,使其像在高速公路上行驶的汽车一样有序,减少了中间阻碍,降低了电子运动中的能量损耗。这一发现,将会推动新一代的低能耗晶体管和电子学器件的发展,可能加速推进信息技术革命的进程。
薛其坤回忆,在前后4年实验过程中,他们组织了4个研究团队联合攻关,仅参与实验的博士研究生就有20多位,团队制备了上千个样品,才取得成功。
“这不仅需要团队坚强的意志和越挫越勇的韧劲,也需要强有力的财力物力支撑。”薛其坤说,是国家的富强提供了攀登科学高峰和挑战世界难题的好条件和好平台,他们才能够取得量子反常霍尔效应这样的科学发现。
未来,他希望将带领团队继续将量子反常霍尔效应、拓扑绝缘体研究推向新高度。
“我们希望对量子反常霍尔效应的观察向更高的温度迈进,第一个目标是在液氮温区实现量子反常霍尔效应,更宏伟的目标是在室温下也能观测到。”薛其坤说。
被称为“711教授”
薛其坤有着传奇的经历:2005年,他在42岁时,成为中国科学院最年轻的院士之一;2020年担任南科大校长后,在他任上南科大成为国内最年轻的“双一流”大学之一。
但他曾经也有着曲折的求学之路:经历3次考研才考上,花7年才拿下博士文凭。回顾这段经历,薛其坤曾感慨自己能有今天的成就,靠的是“三分天分、七分努力”。
在师生之间,薛其坤有一个昵称——“711教授”。这是他作为联合培养博士生赴日本东北大学读博时养成的工作习惯。当选了院士后,他也仍坚持从早7时工作到晚11时。
如今,他一方面把主要精力放在科学研究上,另一方面下功夫锻炼青年科研带头人,通过影响带动更多人投身科研攻关,合力争取有更多技术突破。
在培养人才上,薛其坤可谓身体力行。他在清华大学工作10多年,曾任该校副校长。2020年11月起,他出任南科大党委副书记、校长,制定“明德求是、日新自强”的校训,并提出一流新型研究型大学的目标和路径。
执掌南科大3年多以来,薛其坤带领该校朝着“建成贡献力、创新力、影响力卓著的世界一流研究型大学”的目标加速迈进。
“目前,我国正在全力建设创新型国家。广东也在全力建设教育强省、科技创新强省和人才强省,加快构建全过程创新链,推动创新链产业链深度融合。”薛其坤说,这些举措为科教工作者提供了更广阔的舞台,“衷心希望有更多年轻人投入科教事业中来”。
南方日报记者 李秀婷 孙颖
马立敏 王聪 卞德龙
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