诺奖得主安德烈·海姆爵士做客成电讲述石墨烯研究之旅
9月26日下午,2010年诺贝尔物理学奖得主、英国曼彻斯特大学科学家安德烈.海姆爵士受邀做客成电讲坛,在清水河校区为成电师生讲述了他的石墨烯探索之旅。
“我们对世界的了解还远远不够。”获得诺奖的海姆爵士开场就以一种谦逊的态度详细地介绍了石墨烯。作为超越硅的特殊新型材料,它在当今社会的航空航天、移动设备与新能源电池领域都有着广泛的应用,成为了科学发展新阶段的重要产物。“石墨烯的未来不可限量!” 海姆爵士充满热情地说,他殷切希望成电学子探索石墨烯的研究领域。
“任何事物都是一种磁体,反磁性的存在也不是微不足道的。”海姆爵士谈到自己的科研经历时说。海姆曾发表超过150篇的顶尖文章,其中很多都发表在Nature和Science上。他最受瞩目的成就是在2004年和自己的“科学搭档”发现了潜力无限的石墨烯,并因此获得诺奖。
海姆是如何获得这些让人钦羡的成就的呢?幽默的科学家没有立即回答这个问题,而是讲述了几个有趣的科研故事。令人惊奇和充满暇思的著名青蛙实验让他获得“搞笑诺贝尔奖”,研究类似壁虎爪子的特殊材料让“飞檐走壁”的蜘蛛人诞生,9岁孩子孜孜不倦探索石墨烯……这些故事让人深切地感受到丰富的想象力、孜孜不倦的研究精神是科学创新的源泉。
“在获知得奖消息的前一晚,我睡得很香。”在与学生交流时,海姆坦言,他压根儿没想过要得诺奖。“也许,别人觉得这是一个至高无上的荣誉,但我并没有期望过。”海姆说,拿到奖后,他依然像往常一样认真工作,享受研究。同学们想知道,海姆青睐什么样的学生。“我是个糟糕的教授,”海姆风趣地回答,“我讨厌那种依赖我的学生,我对自我学习的学生青睐有加。”同学们还与他探讨了著名的青蛙实验,介绍《三体》小说,展示了成电学子的活跃思维。
海姆的讲座中充满笑声、掌声。同学们说,在60年校庆之际,能在校园里听到如此高水平的讲座,非常难忘。海姆在与大家的交流中展示了他不懈努力的赤子之心,也许正因为此才成就了他的传奇人生。
本次讲座由国家大学生文化素质教育基地主办,通信与信息工程学院、电子工程学院、微电子与固体电子学院、物理电子学院承办。
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安德烈·海姆爵士(Sir Andre Konstantin. Geim),英国曼彻斯特大学科学家。父母为德国人,1958年10月出生于俄罗斯西南部城市索契,拥有荷兰国籍。1987年在俄罗斯科学院固体物理学研究院获得博士学位,毕业后在俄罗斯科学院微电子技术研究院工作三年,之后在英国诺丁汉大学、巴斯大学和丹麦哥本哈根大学继续他的研究工作。1994年,他在荷兰奈梅亨大学担任副教授,并与康斯坦丁·诺沃肖洛夫首度合作。他同时也是代尔夫特理工大学的名誉教授。他于2001年加入曼彻斯特大学任物理教授。在职业生涯中,海姆发表了超过150篇顶尖文章,其中很多都发表在Nature和Science杂志上。
安德烈·海姆教授的科研当中最受瞩目的就是2004年在曼彻斯特大学任教期间和康斯坦丁·诺沃肖洛夫发现了二维晶体的碳原子结构,也就是著名的石墨烯。到目前为止他杰出的研究工作已经使他获得了无数奖项。其中包括2007年的Mott Prize和2008年的Europhysics Prize。2009年4月他还获得了Körber European Science Prize,2010年获得皇家学会350周年纪念荣誉研究教授。
值得一提的是在发现石墨烯之前,早在2000年他还获得“搞笑诺贝尔奖”——通过磁悬浮技术克服重力作用,让一只青蛙悬浮在半空中,并推论使用类似的方法可以让人克服重力作用漂浮起来。10年后的2010年他获得诺贝尔物理学奖。他也是世界上唯一一个同时获得过诺贝尔奖和搞笑诺贝尔奖的科学家。安德烈已是英国曼彻斯特大学Langworthy研究教授,也是曼彻斯特大学纳米科技中心主任。之前拥有此荣誉头衔的人包括将原子分裂并发现质子的卢瑟福爵士,卢瑟福于1907-1919年在曼彻斯特大学工作,1908年获得诺贝尔化学奖。
2010年10月5日,瑞典皇家科学院宣布,将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。海姆和诺沃肖洛夫于2004年制成石墨烯材料。这是目前世界上最薄的材料,仅有一个原子厚。自那时起,石墨烯迅速成为物理学和材料学的热门话题。
目前,集成电路晶体管普遍采用硅材料制造,当硅材料尺寸小于10纳米时,用它制造出的晶体管稳定性变差。而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管。此外,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好。因此,石墨烯被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业革命。