來源：量子位

金磊 蕭簫 發自 凹非寺

量子位 報道 | 公眾號 QbitAI

“曹原又中了1篇Science！”

“你聽錯了吧，上周不是中的Nature嗎？還是2篇。”

“不，上周Nature，這周Science。”

“？？？”

沒錯，不到半個月時間，這位95后連下3篇Nature/Science，距離再上一次的Nature，也僅僅過了一個多月。

最近的這篇Science，一發就是“特等獎”article，還是一作+通訊作者。

不出意外，曹原再次引爆了話題。

網友：曹原這波殺瘋了……

甚至還有網友調侃道，對于“又雙叒叕”這樣的疊字，可能都不夠用了。

這篇Science講的是啥？

此次登上Science的研究，依舊是與魔角石墨烯相關。

據了解，在以往對于固態系統的認知中，強相互作用的電子，在基態通常表現出多重破壞的對稱性。

而不同序參量之間的相互作用，可以產生豐富的相圖。

在此認知的基礎上，曹原團隊發現：

在魔角扭曲雙層石墨烯（TBG）中，識別了具有對稱性破缺的纏繞相。

具體而言，研究聚焦在了魔角扭曲雙層石墨烯中的相圖，特別關注的是超導相和正相中的各向異性。

△ 魔角扭曲雙層石墨烯器件的表征與統計

在利用縱向和橫向電阻率測量之后，發現了其在低溫下的各向異性平面電傳輸。

△魔角扭曲雙層石墨烯接近超導圓頂的競爭相

此外，曹原團隊還揭示了平面臨界場的各向異性和超導臨界電流，對平面磁場的各向異性響應。

雖說這兩種狀態的各向異性性質，在不同的可觀測值中都有體現，但魔角扭曲雙層石墨烯可以自發地打破正態和超導相中的晶格旋轉對稱性。

△證明魔角扭曲雙層石墨烯向列相超導性

這也就進一步說明，兩種各向異性態的起源可能是不同的。

總體而言，這項研究的結果表明，向列波動（nematic fluctuations）在魔角扭曲雙層石墨烯的低溫相中起到重要的作用。

更重要的是，還為利用高度可調的moir′e超晶格研究量子材料中的交織相鋪平了道路。

為何石墨烯也能發頂刊？

然而細看研究就會發現，在材料領域，曹原的研究方向石墨烯，其實并不太受“待見”。

比如，來自多倫多大學的Lu Wang去年就發表文章，用鳥屎來作為原料之一合成多元素摻雜的石墨烯，調侃石墨烯研究亂象。

但為何曹原的研究，就能輕而易舉發Nature/Science？

因為，他確實開創了石墨烯中的一個新領域。

曹原本科時期的導師曾長淦教授，在接受《澎湃新聞》采訪時表示：

曹原的確開創了一個領域，尤其2018年的兩篇論文是“從零到一”的創新，后面的工作是在此之上的推進。

2018年，曹原等人經過實驗發現，當低溫下的兩片石墨烯以1.1°堆疊和扭曲時，電阻會突然消失，變成了超導體（被稱作“莫爾超導體”）。

這個1.1°的特殊角度就是所謂的魔角（magic angle），這種特殊的石墨烯就是魔角扭曲雙層石墨烯（MATBG）。

也就是說，他發現了石墨烯材料的新特性：在經過疊加、旋轉后，會變成超導體。

也就是說，不僅具有零電阻的特性，還擁有完全抗磁性。

開辟這一空白領域后，曹原的進展一下子鋪陳開來，從最初發現的2層，再到3層，即魔角扭曲三層石墨烯（MATTG），再到基于小角度扭曲的雙層-雙層石墨烯（TBBG）……

而現在，曹原的每一項研究，都相當于是在這片空白領域邁出全新的一步。

目前還有3篇論文在投

曹原，1996年生，今年25歲。

小學六年級、初高中課程，他只用了3年讀完，高考理科總分669分，對此他表示：

我只是跳過了中學里一些無趣的部分。

2010年，14歲的曹原從深圳耀華實驗學校考入中科大少年班，并以第一屆學生的身份入選“嚴濟慈物理英才班”，每年僅招收約30名學生。

本科期間，曹原就已經在丁澤軍與曾長淦教授的實驗室中進行過研究、并發表相應論文。

2014年，曹原榮獲中科大本科生最高榮譽獎“郭沫若獎學金”，也是國家批準設立的新中國第一獎學金。

同年，曹原前往MIT讀博，并加入了Pablo Jarillo-Herrero的團隊，后者是西班牙物理學家，一名研究石墨烯的超級大牛。

他于2008年1月加入麻省理工學院，擔任物理學助理教授，并獲得終身職位。在2018年，他被提升為物理學全職教授。

他曾獲IUPAP半導體物理學青年科學家獎、摩爾量子材料研究獎（兩次）、“諾獎風向標”之稱的沃爾夫物理學獎等。前不久，他獲得了NAS（美國科學院）科學發現獎。

2018年，曹原正式開啟“開掛”人生，從18年3月以來一路發表8篇Nature/Science。

但顯然，這并不是曹原的終點。

從ArXiv來看，他目前還有三篇預印本論文在投，最近的一篇依舊是一作：

未來的一段時間里，我們或許還會不斷在頂刊中看見曹原的身影。

論文地址：

https://science.sciencemag.org/content/372/6539/264

參考鏈接：

[2]https://s.weibo.com/weibo/%25E6%259B%25B9%25E5%258E%259F

[3]https://arxiv.org/abs/2103.12083

[4]https://arxiv.org/abs/2101.04123

[5]https://arxiv.org/abs/2011.02500

[6]https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b00184

[7]https://caoyuan.scripts.mit.edu/files/CV.pdf

（聲明：本文僅代表作者觀點，不代表新浪網立場。）