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DeepTech深科技不是后浪是海啸：麻省理工95后曹原领衔，“魔角石墨烯”再度Nature两连发


北京联盟_本文原题：不是后浪是海啸：麻省理工95后曹原领衔 ， “魔角石墨烯”再度Nature两连发
约 2 年前 ， 麻省理工学院物理学家 Pablo Jarillo-Herrero所带领的团队 ，首次发现只要将两层石墨烯旋转到特定的 “魔法角度” 相互叠加 ， 它们就可以在零阻力的情况下传导电子 。 该发现被认为或是数十年来寻找室温超导体十分重要的一步 。
Nature连刊两文报道了团队的这一 “魔角石墨烯” 发现 ， 第一作者均为当时年仅 21 岁的麻省理工学院博士生曹原 。 曹原因此开创性工作入选 “2018 年度十大人物” 榜单 ， 成为该领域的风向标人物 。
曹原于 1996 年出生 ， 籍贯四川成都 ， 2010 年考入中科大少年班 ， 并入选“严济慈物理英才班” ， 是 2014 年中科大本科生最高荣誉奖——郭沫若奖学金获得者 。 现为麻省理工学院电气工程与计算机科学系博士生 ， 师从麻省理工学院物理学家 Pablo Jarillo-Herrero 。
Pablo Jarillo-Herrero 教授同样因其 “魔角石墨烯” 研究获得 2020 年巴克利凝聚态物理奖（Oliver E. Buckley Condensed Matter Physics Prize）、 2020 年沃尔夫奖 。
DeepTech深科技不是后浪是海啸：麻省理工95后曹原领衔，“魔角石墨烯”再度Nature两连发
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图 | 曹原和他的导师 Pablo Jarillo-Herrero （来源：MIT）
近日 ， Pablo 团队再度于 Nature 发表他们在 “魔角石墨烯” 上的研究 ， 曹原分别为一作和共同第一作者 。
【DeepTech深科技不是后浪是海啸：麻省理工95后曹原领衔，“魔角石墨烯”再度Nature两连发】最新的两篇背靠背文章 ， 探讨用同样的方法应用于其他二维材料体系 ， 继续完善 “魔角石墨烯” 相关的理论和实验研究 。 基于 “魔角石墨烯” 的一系列发现 ， 有望在未来应用到诸如能源、电子、环境科学和计算机产业等领域 。
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图 | 2018 年的 Nature 杂志十大人物封面图致敬 “魔角石墨烯” 研究（来源： Nature ）
在 2018 年的研究中 ，Pablo 、曹原团队将两层石墨烯在叠加并使其碳原子图案偏移 1.1° 的角度 ， 最后制备的材料竟然具有超导特性 。
尽管该系统仍需要冷却到绝对零度以上 1.7 度 ， 但结果表明 ， 它可能像已知的高温超导体一样导电 ， 这已让物理学家兴奋不已 。 （参加报道：《21岁MIT中国科学家连发两篇《Nature》论文：室温超导有望实现重大突破 ， 石墨烯揭开其中“魔法” | 独家 》）
当时 ， 马德里材料科学研究所物理学家 Elena Bascones 就表示 ， “如果这一发现得到证实 ， 可能对理解高温超导十分重要” 。 斯坦福大学的物理学家、诺贝尔奖获得者 Robert Laughlin 说 ， “我们可以期待在接下来的几个月里 ， 会有疯狂的实验活动来填补蓝图中缺失的部分” 。
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图丨德州大学奥斯汀分校的物理学教授 Allan MacDonald 和博士后 Rafi Bistritzer 最早在理论上预言了“魔角石墨烯”（ 来源：David Steadman, David Steadman /University of Texas at Austin）
果不其然 ， 在 Pablo 、曹原团队的成果发布之后 ， “魔角石墨烯”实验得到多个团队的重复 ， 并吸引到越来越多的物理学家投入到双分子层石墨烯神奇特性的研究之中 ， “魔角石墨烯”成为红极一时的全新方向 ， 相关的成果接二连三地登上 Science 、 Nature 等顶级期刊 。
通常而言 ， 超导体大致有两种类型： 常规的超导体 ， 即其活动可以用超导的主流理论来解释； 非常规的超导体 ， 即不能用主流理论解释的 。 而根据麻省理工团队的研究 ， 石墨烯的超导行为属于后者 ， 并且与其他的非常规超导体——铜氧化物超导体的活动类似 。


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