薛其坤：物理前沿帶頭人
來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)海外版 2014-11-20 陳晨
在物理學(xué)上，有很多亟待解決的問(wèn)題，等待著人們揭開(kāi)它們的面紗。有很多科學(xué)家廢寢忘食地奮斗在科研第一線(xiàn)。清華大學(xué)薛其坤教授就是其中的一員。在今年的兩院院士大會(huì)上，習(xí)近平總書(shū)記在介紹我國(guó)在基礎(chǔ)前沿領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)先的代表性工作時(shí)提到了薛其坤團(tuán)隊(duì)的科研成果。
通力合作，獲得諾貝爾級(jí)別發(fā)現(xiàn)
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主楊振寧教授曾高度評(píng)價(jià)薛其坤團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的量子反?；魻栃?yīng)是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)級(jí)別的成果。量子反常霍爾效應(yīng)是什么？這得和霍爾效應(yīng)區(qū)別開(kāi)來(lái)。我們使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候，會(huì)遇到計(jì)算機(jī)發(fā)熱、能量損耗、速度變慢等問(wèn)題。這是因?yàn)槌B(tài)下芯片中的電子運(yùn)動(dòng)沒(méi)有規(guī)律、相互碰撞從而發(fā)生能量損耗。而量子霍爾效應(yīng)則可以對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)制定一個(gè)規(guī)則，讓它們?cè)诟髯缘呐艿郎稀耙煌鶡o(wú)前”地前進(jìn)。但是普通量子霍爾效應(yīng)的產(chǎn)生無(wú)法被廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗枰浅?qiáng)的磁場(chǎng)，成本非常昂貴，比較困難。量子反?；魻栃?yīng)的好處在于不需要任何外加磁場(chǎng)，可以把器件做得非常小。這樣它可以用到我們?nèi)粘Ｉ畹氖謾C(jī)、電腦等電子器件中。
薛其坤帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)忘我工作，合力攻關(guān)，經(jīng)過(guò)4年多1000多個(gè)樣品的系統(tǒng)研究，2013年，從實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng)，在反?；魻栃?yīng)被發(fā)現(xiàn)130多年后首次實(shí)現(xiàn)了其量子化。這是世界基礎(chǔ)物理研究領(lǐng)域的一項(xiàng)重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
開(kāi)拓方向，引領(lǐng)國(guó)際學(xué)術(shù)方向
牛頓說(shuō)過(guò)：“如果我比別人看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏?。”每個(gè)學(xué)術(shù)上的新發(fā)現(xiàn)都基于人類(lèi)知識(shí)積累。這些發(fā)現(xiàn)賦予其領(lǐng)域一個(gè)新的意義，引領(lǐng)一種新方向。薛其坤在物理學(xué)領(lǐng)域開(kāi)疆拓土便是如此。
他帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)首次把分子束外延技術(shù)拓展到鐵基超導(dǎo)材料的制備中，解決了材料制備的一個(gè)重要難題。在此基礎(chǔ)上，他們還發(fā)現(xiàn)一類(lèi)全新的低維高溫超導(dǎo)體系——單層FeSe薄膜，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度有超過(guò)77K的跡象。如果最后得到證實(shí)，這將是自1986年發(fā)現(xiàn)銅酸鹽陶瓷高溫超導(dǎo)材料（1987年諾貝爾物理獎(jiǎng)）以后第一個(gè)轉(zhuǎn)變溫度超過(guò)77K的高溫超導(dǎo)體系。這將是整個(gè)物理學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重大突破。薛其坤帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，從2008年到2013年，通過(guò)連續(xù)5年的研究，成功制備出了高質(zhì)量的保護(hù)膜，觀(guān)測(cè)到單層FeSe薄膜的零電阻和抗磁性現(xiàn)象。單層FeSe薄膜超導(dǎo)電性的研究導(dǎo)致界面超導(dǎo)研究成為高溫超導(dǎo)領(lǐng)域一個(gè)全新的研究熱點(diǎn)，引領(lǐng)了國(guó)際學(xué)術(shù)方向。
堅(jiān)定信念，做到“百人”帶“千人”
1998年，薛其坤入選中科院“百人計(jì)劃”，次年自日本歸國(guó)，2005年進(jìn)入清華。從清華原子分子納米科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室到2011年低維量子物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（清華大學(xué)第一個(gè)理科方面的國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）的建立，再到2013年，薛其坤帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)量子反?；魻栃?yīng)，這些年，薛其坤一直堅(jiān)持自己的研究方向。他的研究成果先后兩次被評(píng)為中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展、3次入選中國(guó)高校十大科技進(jìn)展。他本人于2004年和2011年兩度獲得國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，于2011年獲得“求是”杰出科技成就集體獎(jiǎng)，于2012年獲得陳嘉庚數(shù)理科學(xué)獎(jiǎng)。他還獲得了2010年的發(fā)展中國(guó)家科學(xué)院物理獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)是我國(guó)物理學(xué)家在國(guó)際上獲得的最高榮譽(yù)之一。
在人才的培養(yǎng)上，薛其坤帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)中，先后有賈金鋒、孟慶波等數(shù)名成員獲得了國(guó)家杰出青年基金，賈金鋒和陳曦入選“教育部長(zhǎng)江計(jì)劃”特聘教授。他培養(yǎng)的4名博士生（王健、李紹春、蔡偉偉、付英雙）入選了“青年拔尖人才計(jì)劃”。還有多名學(xué)生畢業(yè)后在國(guó)內(nèi)外高校從事研究工作。
