青年科学家张远波专注凝聚态物理,坚持“做好自己的事情”
2019年07月19日 11:36   来源:解放日报  

  复旦大学特聘教授张远波,专业是凝聚态物理,可记者对他的第一印象,是一次关于论文文字表述的采访。

  这位2016年入选“长江学者”特聘教授的青年学者认为,对语言文字的准确应用代表了严谨的学术规范和治学态度,这已是全球学界公认的“法则”。以物理专业为例,作为推论证据的实验数据与结论之间的关联程度不同,论文中所用的动词也不一样,在英文里以“suggest”“indicate”“prove”“reveal”等语气强弱程度不同的词来表达,在中文里,“显示”“推定”“证明”等也有微妙区别,使用时不能有一点夸大、变形。

  在每一个细节精益求精,探索未知的新领域,这位青年科学家用一句话概括自己的科学态度:“做好自己的事情。”在日前举行的上海市科技奖励大会上,他获得青年科技杰出贡献奖。

  探索二维材料特殊性质

  张远波多年来专注于探索新型二维材料中的新物理,在多个方向做出具有国际影响力的重要成果。2014年,他的课题组与中国科技大学的陈仙辉教授课题组在国际上率先成功制备了以新型二维晶体黑磷为基础的场效应晶体管器件,首次表明黑磷是制备场效应晶体管的一种性能优异的新型二维材料,有巨大的应用前景。在此之前,张远波和合作者于2005年在石墨烯中发现了反常的半整数量子霍尔效应。这项发现引发了之后国际上对石墨烯研究的热潮。

  他曾在美国从事研究工作,促成他回国加盟复旦的,是当时学校物理学系实行的“青年PI制”:博士毕业的年轻人只要本领过硬,即可成为博士生导师,成立自己的实验室,并获得一笔启动经费。之后在项目申请、实验设计、成果发表等环节,科学家具有充分的自主权。自2011年回国,今年已是张远波在复旦的第9个年头。

  “我们一直在努力,探索二维材料的特殊性质,”张远波说。伴随着单原子层的石墨材料——石墨烯被成功分离出来,二维材料的概念被正式提出来。仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。作为二维材料的石墨烯,与之对应的母体材料就是石墨,即二维材料依靠层间范德瓦尔斯相互作用堆积而成的层状材料。自上世纪70年代起,层状材料就由于电荷密度波、超导、锂电池等领域的研究颇受关注。对于二维材料的深入研究,不仅有可能帮助人类揭开这些层状母体材料的谜团,还可能发现蕴藏于其中的不存在于三维体系中的物理。更重要的是,二维材料的所有原子都暴露在表面上,没有被藏起来的“体”的部分,相比三维体材料更易被调控。

  新材料新物性是研究出发点

  近几年,磁性二维材料成为新的研究热点。最新的相关研究中,研究人员采用绝缘的层状磁性材料Cr2Ge2Te6和CrI3作为研究对象,利用光学手段探测到材料中的二维磁性。但这些材料都是绝缘的,而且铁磁转变温度远低于室温,在电子学器件的制备和应用上有很大阻碍。

  去年10月,张远波带领的团队在二维磁性材料领域取得重大突破——发现一种新型的磁性二维材料Fe3GeTe2,为研究二维巡游磁性提供全新的理想体系。更为重要的是,张远波团队利用他们自己的技术,用锂离子插层Fe3GeTe2薄层,使得样品的铁磁转变温度提高到室温以上,为未来基于这种材料研发超高密度、栅压可调且室温可用的磁电子学器件提供新的可能性。

  “基础研究并不是仅以应用为导向,而是探索各种可能性。新的材料、新的物性,都是我们研究的出发点。”张远波说。对研究团队而言,未来还有着更多的可能性等待他们去发现、探索。(解放日报记者 彭德倩)


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编辑:王丹沁  

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