【学术之星】邓雨君的“二维世界奇遇记”

作者:摄影: 视频: 来源:研究生工作部发布时间:2020-07-30

编者按:

本学期,五名优秀研究生获评复旦大学第十一届“学术之星”特等奖。

“学术之星”评选活动通过评选树立一批优秀学术科研典型,展示复旦学子的学术风貌,并搭建起深入学术探讨、积极互助共进的重要交流平台,营造浓厚的学术氛围,激励复旦学子潜心向学、勇攀科学高峰。

今天我们走近物理学系的邓雨君同学。

对未来复旦人说的话

未来的复旦人:我希望你们将要在复旦度过的几年时光可以是充实而美好的,也希望复旦成为你们实现梦想的起点。

物理学系2016级博士生邓雨君将自己在复旦的学术生涯描述为“二维世界奇遇记”。

从2015年大三开始,邓雨君就在张远波教授的课题组里工作,转眼已经过去了五年。她说,复旦为她提供了宽广的学习空间和科研平台,她在复旦遇到了非常好的导师和同事,也很幸运在自己的科研领域内有所发现。她作为主要作者发表了4篇文章,并申请专利一项,曾入选林岛诺贝尔奖获得者大会中国代表团,参与了多个国内外会议,作邀请报告和口头报告。

邓雨君所在的研究领域被称为“二维材料”,主要研究一些薄到只有几个原子层的新材料。二维的世界是什么样子?早在1884年,英国教师Edwin Abbott就写了一本小说,叫《平面国》,讲述了一个二维世界里的故事。而对于物理学家来说,直到120年后的2004年,才第一次在三维世界中找到第一个二维材料,就是石墨烯。二维材料是科研人员们研究二维世界的最好的平台。

未来二维材料还会有什么新的突破?邓雨君的研究方向就是去探索二维世界里的新材料和新物理。

为了向这个目标靠近,邓雨君和同事们一起发展了一种新的解理技术。传统的胶带解理方法是领域内常用的获得二维材料的方式,但它效率低,适用材料有限。他们发展了一种氧化铝辅助的解理方法,该方法的制备效率高,获得的晶体面积大,适用于多种层状材料,大大拓宽了可解理的二维材料种类。在新技术的帮助下,他们发现了首个室温下的铁磁二维金属,这为研究二维巡游磁性相关的物理提供了一个理想的体系。他们进一步通过调控的手段,在这种材料中获得了高于室温的铁磁转变温度,这对未来基于这种材料研发自旋电子学器件十分重要。

也是在这一技术的辅助下,最近他们在一种新发现的二维材料里观测到了量子反常霍尔效应, “简单来说,这一种材料的薄层,其电阻和这小片材料的尺寸没有关系,竟然只和宇宙的常数有关。”这也是他们第一次在单一器件里同时观测到量子反常霍尔效应和量子霍尔效应,为进一步基于本征磁性拓扑绝缘体探索量子反常霍尔效应以及相关的新物理和实现拓扑量子计算提供了可能。

邓雨君的第一个二维磁性的工作是一个探索性的项目,当时没有人知道磁性材料到了二维极限下会发生什么,该领域里许多课题组都在朝着这个目标努力。在这个项目的前两年时间里,团队尝试了很多方法试图将磁性引入二维材料,也尝试了很多材料,结果都以失败告终。直到他们在技术上有了新突破,才有机会能够进一步研究新材料和新物理。第二个量子反常霍尔效应的工作,也是大大依靠了这项创新,才能够在二维材料中观测到这种物理现象。而当时理论上已经预言了这种效应,同时期实验和理论方面有近百篇相关的论文发表,竞争非常激烈,邓雨君所在的研究团队仍然能够走在国际最前列,更让她体会到了创新在科学研究中的重要性。

邓雨君表示,上面的这些研究发现,都离不开她的导师张远波教授和课题组小伙伴们的共同努力。她也希望未来自己可以不忘初心,继续在自己喜欢的研究领域里努力奋斗。

制图:实习编辑:责任编辑:卢晓璐

相关文章

文化校历

新闻分类

推荐视频

图说复旦

新闻排行

周排行 月排行

  • 联系我们
    fudan_news@163.com
    021-65642268