新视角 IT科技 周振佳:剔掉不重要的东西,做一个简单的人

周振佳:剔掉不重要的东西,做一个简单的人

科技日报记者 王延斌

周振佳身上有一股张力。她可以站在迪斯尼城堡前戴着米奇耳朵发卡卖萌,也可以盘起卷发,穿上白大褂,在实验室里聚精会神做课题。生活之美与科研之美在她身上并行不悖。

周振佳生活照

但这位南京大学物理学院博士的美,不仅体现在颜值和对生活的态度上。2023年9月6日,《自然》主刊发表文章《堆垛生长晶圆级范德华超导异质结》,该研究报告了一种在晶圆尺度上可控的堆垛生长多层vdW超导体异质结构(vdWSH)薄膜的高低温策略。

在业内专家看来,该文章的看点在于该团队成功实现了将27种二组元、15种三组元、5种四组元和3种五组元二维材料组成的异质结。同时,堆垛中的每种二维材料的层数都能够精确可控。这一系列的二维材料范德华异质结的成功制备为后续的物性研究和器件制造提供了丰富的超导异质结材料库和有效的制备方法。

作为文章的第一作者,周振佳博士总结说,做科研工作的时候,不随波逐流,不人云亦云,看清某个方向最根本要解决的问题,有自己的思考和想法,去解决别人无法解决的问题。

周振佳工作照

深入前沿,扎入二维材料“深水区”

为什么要研究二维材料?这在业界有很多共识。

二维材料指的是由单原子层或几个原子层构成的晶体材料。许多二维材料都存在着与之对应的母体材料,即二维材料依靠层间范德瓦华斯相互作用堆积而成的层状材料,比如石墨之于石墨烯。这些层状材料的制备方法绝大部分都非常成熟,并被大量应用于润滑、催化等领域。更有意思的是,二维材料具有其母体材料不具备的优越性质。

最有意思的是,二维材料不光可以从母体材料上解理,还可以按需把二维材料堆叠到一起,形成新的结构,这样的结构称为范德瓦尔斯异质结。这种人工结构大大丰富了材料的属性,可制造出自然界并不存在但性能优异的人工材料。

对周振佳来说,为什么聚焦于二维材料异质结的可控生长制备?其在工业中有哪些应用场景?她给出了四点理由。

“通过精确控制二维材料异质结的组成和结构,可以调节材料的电子结构、光学性能等关键特性,从而优化器件的性能。”周振佳说,二维材料异质结的制备可实现不同材料之间的界面耦合效应,从而产生新的物理性质和功能。这为设计和制备具有特定功能的材料提供了新思路,有望在传感器、催化剂等领域中发挥重要作用。

“可控生长制备二维材料异质结的技术进步,有助于改进工艺流程,提高生产效率和产品质量。这对于工业生产中的材料合成、器件制备等环节具有重要意义。”在周振佳看来,二维材料异质结的制备为一些新兴应用领域的开发如量子计算、柔性电子学、生物医学等提供了可能。

站在巨人的肩上,做别人做不到的事

 “我不觉得人的心智成熟是越来越宽容,什么都可以接受。相反,我觉得那应该是一个逐渐剔除的过程,知道自己最重要的是什么,知道不重要的东西是什么。而后,做一个简单的人。” 这是好莱坞电影《阿甘正传》里,阿甘劝珍尼斯的一句话。

    周振佳特别喜欢这句话——剔除掉不重要的东西,做一个简单的人。如同她在科研上的选择,就是专注一点,寻求突破。

“自石墨烯发现以来,二维材料就一直是材料科学的研究热点。除了单一材料,将不同二维材料集成到一起的范德华异质结近年来受到广泛关注。”周振佳找到了科研的意义。“这让二维异质结研究不再局限于研究室,而是能真正走向规模化、产业化。我们工作不仅实现了半导体PN结晶圆的构建,还在全球首次实现了晶圆尺寸的超导约瑟夫森结构建,为量子计算研发领域提供了坚实的材料基础。”

但做原创性研发向来不易,需要直面各种意想不到的挑战。

好在,周振佳正做的是“站在巨人的肩膀上”。

“导师和我说过一句话,我们就是要做别人做不到的工作,困难正是这个工作的意义。”周振佳说,这句话也一直鼓励着她,让她能够在科研工作中即使遇到困难,也能坚定信念坚持下去。

获得了2023年度京博科技奖-化学化工与材料京博优秀博士奖银奖之后,谈及未来的职业规划,周振佳有了更多憧憬:“我计划是去高校当独立PI,有自己的实验团队,继续奋斗在科研一线。对未来的憧憬,就是希望能看到自己的研究成果真正投入到生产生活中,让这个世界因为我们的工作,有一点不一样。”

(来源:中国科技网)

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