電場魔法

曹原 麻省理工學(xué)院博士生

從過往表現(xiàn)來看，曹原很像個(gè)穿越者，而且自帶“手賤”屬性。

1996年，曹原出生于四川成都，3年后隨父母遷往深圳，而后就開始在這座“電子產(chǎn)品之城”肆意地生長開來，常常買一大堆電子原件，拆了裝、裝了拆地去研究電子線路。此外，家里有他用老媽銀手鐲人工“合成”的硝酸銀，中學(xué)所處的深圳耀華實(shí)驗(yàn)學(xué)校里有他拆過的教師講臺……

好在他一個(gè)月讀完初一，三個(gè)月讀完初二，不到半年讀完初三，合計(jì)用了兩年時(shí)間就跳開初中、高中進(jìn)了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)培養(yǎng)未來科研領(lǐng)域領(lǐng)軍人物的“嚴(yán)濟(jì)慈物理英才班”。

2012年，曹原作為首批交流生被派往密歇根大學(xué)，一年后拿著中科大“頂尖海外交流獎(jiǎng)學(xué)金”，受邀去牛津大學(xué)科研實(shí)踐，接著被導(dǎo)師推薦前往麻省理工學(xué)院深造，期間加入了Pablo Jarillo-Herrero的團(tuán)隊(duì)……

攻讀博士期間，曹原發(fā)現(xiàn)了石墨烯中的非規(guī)超導(dǎo)電性，他推測當(dāng)疊在一起的兩層石墨烯，彼此之間發(fā)生輕微偏移的時(shí)候，材料可能在劇變中實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)體性能。

事實(shí)上，盡管眾多物理學(xué)家都懷疑曹原的這種推測，但他不但走到了所有懷疑者想象的盡頭，甚至更遠(yuǎn)。曹原對石墨烯施加微弱的電場并冷卻至絕對零度以上1.7度時(shí)，讓能導(dǎo)電的石墨烯變成絕緣體，他還發(fā)現(xiàn)只需稍微調(diào)整一下電場，扭曲的雙層石墨烯就能成為一個(gè)超導(dǎo)體，讓電子實(shí)現(xiàn)零電阻流動。而更重要的是，這一研究成果讓物理學(xué)家看到對其它扭曲二維材料的奇異行為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的巨大價(jià)值。

成功將平行的雙層石墨烯扭曲至約1.1°的“魔角”需要在試錯(cuò)找到可重復(fù)的方式，曹原只花了幾個(gè)月就掌握了可靠的方法，Jarillo-Herrero認(rèn)為曹原的實(shí)驗(yàn)技巧至關(guān)重要，但他也同樣樂于跟其他人吐槽曹原的手賤，“每次我走進(jìn)他的辦公室，他的臺子總是一團(tuán)亂，上面堆著拆得到處都是的計(jì)算機(jī)和望遠(yuǎn)鏡的各種零件。”