他们把自己比作“云南象群”!
“复杂表面与界面体系的新物理”创新研究群体项目成员将自己喻为“象群”。该创新群体项目负责人封东来告诉《中国科学报》,过去6年中,该群体在表面与界面的新奇超导电性、二维晶体、低维拓扑材料等方向上密切合作,取得了一系列有国际影响力的创新性成果,形成了一个具有国际竞争力的不断产出原创成果的研究群体。
“我们6个课题组之间‘三三、两两合作’特别多。”封东来说,“张远波是二维材料研究领域的专家,李世燕是极低温输运的专家,张童是扫描隧道显微镜(STM)的专家,龚新高擅长计算,金晓峰是磁学和金属薄膜生长的专家,而我一直在用角分辨光电子能谱(ARPES)和氧化物分子束外延研究低维量子材料,我们从不同的角度‘围攻’各种表面与界面中的有趣现象。”
该群体6个课题组围绕同一目标,从不同角度“进军”。项目执行中,6个课题组之间多次相互交叉合作,形成了复杂的“网状交叉”结构。以黑磷为例,张远波和中国科学技术大学教授陈仙辉合作,首次制备出二维黑磷晶体管,开辟了二维黑磷研究新方向,并观察到整数量子霍尔效应等新奇特性;封东来课题组对黑磷电子结构的测量,则为张远波理解半导体能带结构提供了重要依据。
“得益于复旦大学物理学系良好的学术氛围,群体之间能够毫无保留地互相学习、互相帮助,在凝聚态物理这个学科领域不停碰撞出新成果。”封东来说。各课题组之间的交流和学习是家常便饭。
封东来课题组进行氧化物分子束外延生长,有臭氧退火技术,张远波课题组在做铜氧化物高温超导材料研究时,向封东来组学习了臭氧退火处理技术,成功实现了最薄的高温超导材料;张远波和陈仙辉合作开发出固体离子门电极调控材料技术,李世燕通过和他们合作掌握了这项技术,把它用到铁基超导材料研究中,发现了一种分立的超导相图;李世燕是用稀释制冷机进行低温热输运测量的专家,他的经验帮助张童建成目前电子温度最低的稀释制冷STM,为张童对马约拉纳零能模的研究打下基础;而张童帮助封东来在分子束外延系统上加装了STM,这样就可以直接原位观察生长出的薄膜表面质量,极大促进了FeSe/STO界面超导研究进程。
“这样我们就形成了一个闭环,每个人都无私地公开自己的‘绝活’,经过群体6年的合作,所有课题组都更强大了。”封东来说。不只群体里6个学术带头人受益良多,他们的不少学生——这些“幼象”们,也“至少掌握了两门手艺”。
“我们的学生互相熟悉,接触面也特别广,不少学生得到两三个组的培养,甚至成为两个导师的‘学术后代’。”封东来说,“这对他们未来进行交叉创新、开展自己的研究非常有帮助。”
封东来用“安全感”来描述对国家自然科学基金的感受。“科学基金评审过程公平公正,绝大部分评审专家都很专业,工作人员为人也很‘端方’,让我们感到很踏实。”封东来说,基金是一个很好的黏合剂,把大家凝聚在一起。作为连续6年资助的人才类项目,创新群体项目不看重短期效益,能够通过对某个方向的长期培养以及群体的协同作用,解决一些前沿的重要问题。
“我研究的每个重要节点背后都有科学基金的支持。”张远波说,“刚回国就得到一个重点项目,我们实验室也是在此基础上搭起来的,后来做出第一批成果,包括黑磷材料的成果都有基金的支持。可以说基金是‘雪中送炭’。” 李世燕认为,通过科学基金的这些项目,和其他人、其他团队有了很好的合作,最后一起做出成绩,这让人感觉“不是一个人在单打独斗”。
张童作为群体中的年轻人,得到群体其他成员的长期关照。他表示,科学基金的持续支持和与群体成员间高效的合作,极大促进了自身成长。“我参加了复旦物理系两代人作为负责人的群体项目,深感群体项目对从事基础研究的科研人员极为重要。”该群体核心成员之一、中国科学院院士龚新高说,“通过群体项目,张远波、李世燕等已经成长为经验丰富的教授,希望他们能在科学基金的支持下,做出更好的成绩。”
在自然界中,象群分工明确,合作默契,它们不仅有强烈的集体意识,还能妥善地保护幼象。与之相似,科学基金的支持把一群有共同兴趣的研究者“黏合”成一个群体,他们同心协力、共同成长,在凝聚态物理领域不断产出前沿成果。