文档介绍：张焱:做凝聚态物理领域的“福尔摩斯”-物理论文————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 张焱:做凝聚态物理领域的“福尔摩斯”-物理论文张焱:做凝聚态物理领域的“福尔摩斯” “头脑精密、眼光敏锐、性格冷静、思维严谨而独特,具备超强的观察和推理能力。善于用他独创的演绎法,常常足不出户就可以解决很多疑难问题,一生侦破了大量的怪案奇案……”这是19世纪末的英国小说家柯南·道尔所塑造的福尔摩斯形象——一个才华横溢的侦探。一百多年来,这一形象风靡全球,拥趸无数。而我们此文的主角——北京大学量子材料科学研究中心研究员张焱,也是个不折不扣的福尔摩斯的忠实粉丝。然而,张焱并没有成为一名“侦探”,而是走上了物理学研究之路。他的工作是借助多种技术手段,进入各种材料的内部去观察分析其结构,获取重要的实验证据,并深入地理解多个证据之间的联系,再通过判断,找出材料产生某些性质的原因,从而获取一种“结案”的快乐和成就感。“这么说起来,在科研过程中,我常常会产生一种福尔摩斯探案的感觉。”张焱笑着说。一头扎进材料世界张焱是个“85后”,有着一张娃娃脸,笑起来就像邻家的一个阳光大男孩,但是他的言行举止却并没有同龄人的浮躁与盲动,而是多了几分成熟和沉稳。“我的经历很简单”,身为新一批国家“青年千人计划”引进人才,张焱这样总结自己走过的路。对他来说,走进千奇百怪的材料世界,与凝聚态物理结缘,是一段机缘巧合。当他还是复旦大学的一个大二学生时,导师封东来给他出了一道题目,一个与氧化镁材料表面电子相关的项目。张焱花了一个学期的时间来完成这个项目。在研究过程中,他突然觉得固体内部的物象和一些电子态很有意思,越来越痴迷于其中。所以,当导师提到组里有另一个关于材料的科研项目,询问他要不要留下来继续做的时候,张焱毫不犹豫地答应了下来。那么,你所研究“材料”都是什么?有什么用途……张焱经常会遇到这样的问题。说起来,他的研究对象包括复杂的强关联材料,例如高温超导材料、自旋和电荷密度波体系以及丰富的磁有序材料等;还包括低维材料,例如薄膜、表面加工和处理、界面等。“在材料中,电子扮演着很重要的角色。材料中的电子在电荷、晶格、轨道、自旋等各种自由度的相互作用下,主导着材料的各种物理性质,衍生出多种奇异的材料。而这些新奇的材料中,往往蕴含着对未来有深远影响的材料。我们利用多种研究方法,探索新的奇异材料,揭示其中的物理机理,寻找可以为人类社会服务的新型功能材料。”他耐心解释道。一直以来,张焱和他的团队利用高分辨角分辨光电子能谱技术来研究这些材料中电子态的性质。同时,他们通过结合单晶合成、薄膜生长和样品调控等实验手段,不仅可以诱导和优化材料的物理性质并探索新的功能材料,还为理论上理解这些材料物理性质背后的微观机理奠定坚实的实验基础。在外人看来,这似乎是一个非常复杂的事情,事实上,这确实也是一个世界性的难题。但在张焱的眼中,却充满了乐趣。“发现一种新材料的过程有点像调查一个案件的真相。当我们试图发现藏在材料背后的各种奥秘时,我们需要去寻找多方面的实验证据,以探寻其奥秘的全貌。当证据够多的时候,我们可以做一些大胆的猜想,并设计一些有针对性的实验区验证我们的猜想。最终抽丝剥茧,得出最后的真相。”材料推动世界的发展人类历史的车轮