清华大学物理系教授周树云:享受探索的乐趣
桌子上是一个大屏幕桌面,上面放着一台笔记本电脑,可调节升降台。桌面上整齐地摆放着教材和科研相关书籍。“五四”青年节前夕,清华大学物理系教授周·还在伏案工作。"每天早上7: 30在办公室开始工作是我的正常习惯。"
在五四运动100周年之际,周获得了中国青年五四奖章。这位年轻的女科学家深感荣幸,她深入研究凝聚态物理,并对新型电子结构的研究做出了重要贡献。她说:“科学研究就像在秘密环境中探索。这是一个漫长而艰巨的过程。我将继续以积极的态度面对前进道路上遇到的挑战和挫折,并乐于探索未知领域。”
他于1998年进入清华大学物理系,大学毕业后对凝聚态物理产生了兴趣。2002年,我去加州大学伯克利分校攻读博士学位——这是周的“学习霸权”之路。
在美国期间,周主要研究角分辨光电子能谱,它可以直接测量能带结构,这是材料物理性质的根源。“从某种意义上说,这是破解固体材料‘基因’密码的利器。”周对说:当时,新兴的二维材料出现在国际舞台上。对这些材料的基础研究影响了一个国家的科技水平和创新能力。周毫不犹豫地研究了二维材料的电子能谱。
2012年,在美国呆了10年的周回到清华大学物理系,成为一名年轻教师。谈到回国的原因,她说:“在祖国取得科研成果的满足感是其他任何地方都无法比拟的!”
回到清华后,周成立了一个研究小组,带领学生们搭建仪器,做实验,研究新的二维材料和异质结构的电子能谱。她已经建立了一套先进的仪器和设备,可以进一步扩展角度分辨光电子光谱学到一个新的维度,使它能够在1万亿分之一秒的时间尺度上捕捉材料的能带结构信息。
石墨烯是目前已知的最薄、最轻和最坚固的材料。周是世界上最早利用角分辨光电子能谱研究石墨烯的学者之一。一方面,她正在寻找有潜力“超越石墨烯”的新材料,另一方面,她将熟悉的材料结合成新的特性。“石墨烯/氮化硼异质结”是这样一种组合:尽管层状氮化硼和石墨烯的原子排列非常相似,但由于原子对称性不同,这两种材料的性质差别很大——石墨烯具有“半金属”性质,而氮化硼是不导电的绝缘体。在这两种材料结合形成异质结之后,其中的石墨烯具有最初无法获得的半导体性质。周的团队首次观察并证实了该异质结中的能带结构,解决了该材料体系中能带调控的关键科学问题。
在周看来,在物理学领域进行前沿研究时,快乐和挑战是一枚硬币的两面。“就像积木变成各种形状一样,不同的材料‘拼接’后,它们的相互作用会产生比原始单一材料更奇妙的特性,有些甚至超出我们的想象!”
2017年,周·因在新二维材料和异质结的新型电子结构研究方面的贡献获得“中国青年科学家奖”。周认为,该奖项对女性科研人员的激励作用是不可估量的:“让部分女性科研人员进入公众视野,增强学生的自信心,促进女性在科学领域的发展,是非常积极的。"
如今,周不仅领导着一个由10名博士生组成的研究团队,还为本科生提供基础课程。周认为,科研任务与人才培养是相辅相成的:“从学者到教师,是一种传承。”在教书育人方面,周的目标是培养不断追求自我完善、追求卓越、既有国际视野又有家庭和国家情怀的学生。
"物理学是我一生的职业和选择,至爱的人类."周说:“无论遇到什么困难,我都不会放弃。”