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薛其坤，北大邓宏魁与清华薛其坤谁更有诺奖可能( 二 )

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薛其坤，北大邓宏魁与清华薛其坤谁更有诺奖可能


4，薛其坤材料作文怎么写议论文中国科学院院士薛其坤及其团队，心存高远，脚踏实地，沉浸于量子世界十余载，追求小量子里的大“梦想” 。他们坚持不懈，追求极致，发现了量子反常霍尔效应 。这是继美国物理学家霍尔于1980年发现反常霍尔效应130多年后，人类首次实现其量子化 。认识薛其坤的人几乎都知道他近乎苦行的生活轨迹 。早上7点进实验室，晚上11点才离开，这样的作息时间，他已经坚持了整整20年 。在薛其坤看来，“全世界从事物理研究并取得重要成就的人，无一例外都是刻苦的 。”刻苦是他们团队攻坚克难的第一秘诀 。科学研究的刻苦不是常人所能坚持的 。薛其坤认为进入了这个科学世界，应该以苦为乐，这样的坚持是一种享受 。他在紧张的工作中体会到的是快乐，而非痛苦 。凭借对科学的好奇心，对工作的热爱，对科研的责任心与担当，对信心的坚守，薛其坤及其团队勇于探索，刻苦钻研，终于向国际科学界“亮剑” 。“把科研工作一步一步做上去，把学生一个一个培养出来，唯有如此才能为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献出自己的力量 。”这就是这位科学家追梦人如今最朴素的愿望 。不明白啊 = =！5，3次考研读博7年从放牛娃到清华副校长攻克世界顶尖难题他是谁百梁启超说过这样一句话“少年强则国强 。”每个人心中都有一种为国争光的热情，就是这份情怀，奠定了从小的信念，拼搏的勇气，为今后的发展，祖国的繁荣富强付出一份力量 。生命是有限的，更应该不怕艰苦珍惜时光，蹉跎岁月反而只会带来碌碌无为平庸至极的人生，而努力的程度就会决定今后的方向 。也只有在起风的时候才能扬帆起航，乘风破浪，驶向更阔更广丰富的天地，发展心中的理想抱负 。在中国有许许多多杰出的人才，比如薛其坤，这个从放牛娃到清华副校长的人才，经历了三次考研，七年读博，他的每一步都是经过汗水的累积浇灌，才能走向成功 。不忘初心，三次考研爱迪生曾说过“天才就是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感 。”1963年薛其坤出生于山东临沂市，他并没有一个显赫的家庭，而是在一个农村家庭从小开始放牛，但他从小科学家的梦想已经开始在他心里萌芽 。他上课用的课桌也是把大树劈开，供给读书学习，板凳自己从家里带 。这样一个艰苦的学习环境，他依然没有放弃自我，努力拼搏，成为村里最有希望考上大学的人，也得到了家里人的支持 。不经一番寒彻骨，哪得梅花扑鼻香 。1984年，就读于山东大学物理系的薛其坤在大学毕业之际选择了考研究生 。两次失败的39分经历，让他开始思考自己的弱点，把基础知识学扎实，终于在第三次考上了研究生 。很多人在本科毕业的时候急急忙忙找工作，而薛其坤不一样，他说“就算第三次考不上，还有第四次，总有一次会考上 。”这样的决心，就算失败两次也打击不了他坚定的心 。在追求梦想的路上，或许不是一帆风顺，但只要坚定脚步，努力前进，梦想的果实终会到达彼岸 。而持之以恒的努力，又会决定着梦想的高度 。读博七年渐渐靠近梦想研究生毕业后开始找工作的薛其坤并不是那么容易，在1992年时，薛其坤决定去日本的仙台东北大学研究所读博士 。这真的是他人生中一段艰苦的求学历程 。为了热爱，为了理想，奔赴异国他乡 。在陌生的地域，语言不通，饮食不惯，远离亲人朋友无依无靠，而又要面对导师的严厉、批评，甚至感受到一种蔑视的眼光 。在当下，薛其坤的心忍不住动摇，想要放弃，更想要回到祖国的怀抱 。但是凭着对科学的那份热爱，他努力突破自己，坚持不放弃 。莎士比亚说“金字塔是用一块块的石头堆砌而成的 。”在求学的路上困难重重，薛其坤依然严格遵守导师的要求，七点之前到达实验室，十一点以后才离开，庆幸的是日本的厕所比较干净，薛其坤困到极致时在保证没人注意到自己的时候，悄悄跑到厕所小小的打个盹 。在他花三天的时间把几千几万个螺丝摆得整整齐齐，严格进行分类后，他领悟到这是科学家一个重要的基本素质培养，以至于在后来实验中有了一个重大的突破 。而这个实验的突破使薛其坤得到了导师的重视，同时也激发了他对实验一种更大的兴趣，更加忘我地投入到实验中去 。别人读博士用了六年，而薛其坤却用了七年时间 。是的，每一份付出都会有回报，时间不会辜负真诚待他的人 。薛其坤就是在这样的环境中一点一点努力没有放弃自我，在一次又一次的考验中突破自我 。所以，任何时候的开始都不迟，只要功夫深，铁杵磨成针 。行动起来就会离成功近一步，再进一步 。从放牛娃到清华副校长在放牛娃时期一个朦胧模糊的理想目标，没想到薛其坤真的做到了！三次考研七年读博，一步一步在慢慢开始接近梦想的果实 。回国后的薛其坤，在清华大学任副校长 。这段日本求学的历程并没有因时间的推移而消失，而是深深地刻在薛其坤的心中 。他有了一种非常强的理念就是科学强国，教育强国，为社会为祖国做贡献，培养出优秀的竞争力人才 。所以薛其坤对学生要求也非常严格，并且得到了一个和自己的导师一样的外号“7-11” 。那就是他要求学生七点之前到，十一点之后才可以离开，就这样坚持了二十多年，学生成才的几率更高了 。而更受到大家关注的地方，是因为由他带领的团队，在世界上首个发现了量子反常霍尔效应，因此薛其坤也获得了第一届中国未来科学大奖 。曾经的诺贝尔物理奖所获得的都是需要磁场的量子霍尔效应，而薛其坤带领的学术团队是唯一一个不需要磁场的 。在当时全世界最顶尖的研究组，都想攻破这个难题 。而薛其坤带领的学术团队做到了，他的这个理想这个抱负在他的努力下终于如愿以偿 。这次突破从根本上改变低能耗电子领域发展，为国家在高科技领域的竞争，打下坚实基础 。薛其坤说“从科学上讲，量子反常霍尔效应，是一个关于微观世界电子运动一个全新的规律，它的发现就意味着我们人类对自然界的认知，认识，都达到了一个新的高度 。如果我们以量子反常霍尔效应的发现为起点的话，我们还是期待着有更多的新的，关于微观世界电子运动规律的发现 。从科学家的角度来看，未来的想象空间是非常大的，机会是无限的 。”成功会眷顾努力的人作为新时代的青年，要勇于拼搏勇于担当 。面对困难与挫折，要心怀希冀，永不言弃勇往直前 。薛其坤就是中华儿女的榜样，不忘初心，为社会为国家贡献自己的一份力量 。他已经成功却仍然在坚持努力，发展新的领域去寻找新的突破 。当成功之时，就会知道一切的付出都是值得的 。汗水浇灌的泥土必然是会开出鲜花的 。所以，我们更应该设定好目标，只争朝夕，不负韶华！薛其坤为祖国增添一抹亮丽的色彩，成为中华人民的骄傲，这也是历史上一次重要的突破 。免责声明：文章内容如涉及作品内容、版权和其它问题，请在30日内与本号联系，我们将在第一时间删除内容 。文章只提供参考并不构成任何投资及应用建议 。6，清华大学副校长发现什么变异改写物理学您好，清华大学副校长薛其坤先生所带领的科研团队在有记载的人类历史上首次发现了“量子反常霍尔效应”，它与已知的量子霍尔效应具有完全不同的物理本质，是一种全新的量子效应 。（百度百科相关条目：2013年，由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应 。美国《科学》杂志于2013年3月14日在线发表这一研究成果 。既有的量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，“相当于外加10个计算机大的磁铁，这不但体积庞大，而且价格昂贵，不适合个人电脑和便携式计算机 。”）这一发现目前的重要意义有：不需要任何外加磁场，在零磁场中就可以实现量子霍尔态，更容易应用到人们日常所需的电子器件中，可用于制备低能耗的高速电子器件 。目前的难点是：实际实现还需要在极低温度下，并不能直接用于日常所用的电子器件，目前正在设法提高温度下限 。薛其坤先生所带领的科研团队在有记载的人类历史上首次发现了“量子这一发现目前的重要意义有：不需要任何外加磁场，在零磁场中就可以实现量子霍尔态，更容易应用到人们日常所需的电子器件中，可用于制备低能耗的高速电子器件 。目前的难点是：实际实现还需要在极低温度下，并不能直接用于日常所用的电子器件，目前正在设法提高温度下限 。7，量子反常霍尔效应和量子霍尔效应有什么不同量子反常霍尔效应和量子霍尔效应的区别：1、定义不同量子反常霍尔效应：量子反常霍尔效应不同于量子霍尔效应，它不依赖于强磁场而由材料本身的自发磁化产生 。量子霍尔效应：量子霍尔效应（quantum Hall effect）是量子力学版本的霍尔效应，需要在低温强磁场的极端条件下才可以被观察到，此时霍尔电阻与磁场不再呈现线性关系，而出现量子化平台 。2、意义不同量子反常霍尔效应：量子反常霍尔效应的好处在于不需要任何外加磁场，这项研究成果将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展，可能加速推进信息技术革命进程 。量子霍尔效应：整数量子霍尔效应：量子化电导e2/h被观测到，为弹道输运（ballistic transport）这一重要概念提供了实验支持 。分数量子霍尔效应：劳夫林与J·K·珍解释了它的起源 。两人的工作揭示了涡旋（vortex）和准粒子（quasi-particle）在凝聚态物理学中的重要性 。3、发现不同量子反常霍尔效应：2013年，由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应 。量子霍尔效应：霍尔效应在1879年被E.H.霍尔发现，它定义了磁场和感应电压之间的关系 。参考资料来源：搜狗百科——量子反常霍尔效应参考资料来源：搜狗百科——量子霍尔效应一句话解释，量子反常霍尔效应，不需要磁场即可实现量子霍尔态，而量子霍尔效应需要非常强大的磁场效应8，能带结构对电荷传输性质有什么影响波长越长，绕射能力越大，沿地面传播越远 。波长越短，反射性能越好，容易被建筑物等物体反射形成“回波”产生重影 。波长短在介质中传播损耗也会加大 。电荷密度,能带,态密度\x0d用第一原理计算软件开展的工作,分析结果主要是从以下三个方面进行定性/定量的讨论：\x0d1、电荷密度图（charge density）；\x0d2、能带结构（energy band structure）；\x0d3、态密度（density of states,简称dos）.\x0d电荷密度图是以图的形式出现在文章中,非常直观,因此对于一般的入门级研究人员来讲不会有任何的疑问.唯一需要注意的就是这种分析的种种衍生形式,比如差分电荷密图（def-ormation charge density）和二次差分图difference charge density）等等,加自旋极化的工作还可能有自旋极化电荷密度图（spin-polarized charge density）.所谓"差分"是指原子组成体系（团簇）之后电荷的重新分布,"二次"是指同一个体系化学成分或者几何构型改变之后电荷的重新分布,因此通过这种差分图可以很直观地看出体系中个原子的成键情况.通过电荷聚集（accumulation）/损失（depletion）的具体空间分布,看成键的极性强弱；通过某格点附近的电荷分布形状判断成键的轨道（这个主要是对d轨道的分析,对于s或者p轨道的形状分析我还没有见过）.分析总电荷密度图的方法类似,不过相对而言,这种图所携带的信息量较小.\x0d能带结构分析现在在各个领域的第一原理计算工作中用得非常普遍了.但是因为能带这个概念本身的抽象性,对于能带的分析是让初学者最感头痛的地方.关于能带理论本身,我在这篇文章中不想涉及,这里只考虑已得到的能带,如何能从里面看出有用的信息.首先当然可以看出这个体系是金属、半导体还是绝缘体.判断的标准是看费米能级和导带（也即在高对称点附近近似成开口向上的抛物线形状的能带）是否相交,若相交,则为金属,否则为半导体或者绝缘体.对于本征半导体,还可以看出是直接能隙还是间接能隙：如果导带的最低点和价带的最高点在同一个k点处,则为直接能隙,否则为间接能隙.在具体工作中,情况要复杂得多,而且各种领域中感兴趣的方面彼此相差很大,分析不可能像上述分析一样直观和普适.不过仍然可以总结出一些经验性的规律来.主要有以下几点：\x0d1）因为目前的计算大多采用超单胞（supercell）的形式,在一个单胞里有几十个原子以及上百个电子,所以得到的能带图往往在远低于费米能级处非常平坦,也非常密集.原则上讲,这个区域的能带并不具备多大的解说/阅读价值.因此,不要被这种现象吓住,一般的工作中,我们主要关心的还是费米能级附近的能带形状.\x0d2）能带的宽窄在能带的分析中占据很重要的位置.能带越宽,也即在能带图中的起伏越大,说明处于这个带中的电子有效质量越小、非局域（non-local）的程度越大、组成这条能带的原子轨道扩展性越强.如果形状近似于抛物线形状,一般而言会被冠以类sp带（sp-likeband）之名.反之,一条比较窄的能带表明对应于这条能带的本征态主要是由局域于某个格点的原子轨道组成,这条带上的电子局域性非常强,有效质量相对较大.\x0d3）如果体系为掺杂的非本征半导体,注意与本征半导体的能带结构图进行对比,一般而言在能隙处会出现一条新的、比较窄的能带.这就是通常所谓的杂质态(doping state),或者按照掺杂半导体的类型称为受主态或者施主态.\x0d4） 关于自旋极化的能带,一般是画出两幅图：majority spin和minority spin.经典的说,分别代表自旋向上和自旋向下的轨道所组成的能带结构.注意它们在费米能级处的差异.如果费米能级与majority spin的能带图相交而处于minority spin的能隙中,则此体系具有明显的自旋极化现象,而该体系也可称之为半金属（half metal）.因为majority spin与费米能级相交的能带主要由杂质原子轨道组成,所以也可以此为出发点讨论杂质的磁性特征.\x0d5） 做界面问题时,衬底材料的能带图显得非常重要,各高对称点之间有可能出现不同的情况.具体地说,在某两点之间,费米能级与能带相交；而在另外的k的区间上,费米能级正好处在导带和价带之间.这样,衬底材料就呈现出各项异性：对于前者,呈现金属性,而对于后者,呈现绝缘性.因此,有的工作是通过某种材料的能带图而选择不同的面作为生长面.具体的分析应该结合试验结果给出.（如果我没记错的话,物理所薛其坤研究员曾经分析过$\beta$-fe的(100)和(111)面对应的能带.有兴趣的读者可进一步查阅资料.）\x0d原则上讲,态密度可以作为能带结构的一个可视化结果.很多分析和能带的分析结果可以一一对应,很多术语也和能带分析相通.但是因为它更直观,因此在结果讨论中用得比能带分析更广泛一些.简要总结分析要点如下：\x0d1）在整个能量区间之内分布较为平均、没有局域尖峰的dos,对应的是类sp带,表明电子的非局域化性质很强.相反,对于一般的过渡金属而言,d轨道的dos一般是一个很大的尖峰,说明d电子相对比较局域,相应的能带也比较窄.\x0d2）从dos图也可分析能隙特性：若费米能级处于dos值为零的区间中,说明该体系是半导体或绝缘体；若有分波dos跨过费米能级,则该体系是金属.此外,可以画出分波（pdos）和局域（ldos）两种态密度,更加细致的研究在各点处的分波成键情况.\x0d3）从dos图中还可引入"赝能隙"（pseudogap）的概念.也即在费米能级两侧分别有两个尖峰.而两个尖峰之间的dos并不为零.赝能隙直接反映了该体系成键的共价性的强弱：越宽,说明共价性越强.如果分析的是局域态密度（ldos）,那么赝能隙反映的则是相邻两个原子成键的强弱：赝能隙越宽,说明两个原子成键越强.上述分析的理论基础可从紧束缚理论出发得到解释：实际上,可以认为赝能隙的宽度直接和hamiltonian矩阵的非对角元相关,彼此间成单调递增的函数关系.\x0d4） 对于自旋极化的体系,与能带分析类似,也应该将majority spin和minority spin分别画出,若费米能级与majority的dos相交而处于minority的dos的能隙之中,可以说明该体系的自旋极化.

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