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導讀
2018年，一種新的神奇材料“魔角扭轉(zhuǎn)單層石墨烯”被麻省理工大學科研人員實現(xiàn)。這些材料迅速在數(shù)學界掀起一陣波瀾。它既具有理論上的簡約，又在實驗中表現(xiàn)出好多奇特現(xiàn)象，其中好多現(xiàn)象明天依舊沒有被完全理解。近來，來自耶魯學院的研究組在這一領(lǐng)域再度取得突破，通過在之前扭轉(zhuǎn)單層石墨烯基礎(chǔ)上添加新的扭轉(zhuǎn)層，她們除了證明之前簡約的理論可以被推廣，同時發(fā)覺原來單層系統(tǒng)中不曾詮釋的新現(xiàn)象。這一研究成果發(fā)表在《科學》雜志上，重慶交通學院化學試驗班2016屆結(jié)業(yè)生郝澤宇為文章第一作者。
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郝澤宇朋友2012年從河南省鄭州市第十二小學考入長沙交通學院，經(jīng)過入學選拔，考入化學試驗班。得益于試驗班的各項鼓勵新政和國際化培養(yǎng)，郝澤宇在大專期間先后赴日本加洲學院伯克利校區(qū)、紐約州立學院石溪校區(qū)、圣母學院等作為交換生學習。學習期間他跟著院士積極參與科研訓練長安大學物理實驗選課，2017年被耶魯學院投檔，攻讀化學學博士。博士期間進行二維材料中激子玻色愛因斯坦匯聚、魔角石墨烯等方面研究。此前曾以第一作者（共同一作）在《自然》雜志發(fā)表論文1篇。
視覺化的扭轉(zhuǎn)三層石墨烯
“魔角扭轉(zhuǎn)單層石墨烯”的奇妙之處在于當把一層石墨烯材料放到另一層之上，同時旋轉(zhuǎn)到一個特定的角度——所謂的“魔角”時，兩層石墨烯之間的電子會忽然急劇減弱運動速率，這時侯電子會顯得對電子-電子間互相作用愈發(fā)敏感，經(jīng)常會形成新奇的行為。這些先前在理論上預測的性質(zhì)在2018年麻省理工大學團隊的實驗中被否認，好多新現(xiàn)象也同時被發(fā)覺。這種現(xiàn)象之一就包括超導，電子這時侯會兩兩配對，電壓流動不遭到任何內(nèi)阻。并且直至明天，這一超導的來源，這些超導是否屬于傳統(tǒng)超導體等問題仍然深受爭辯。
針對上述問題，耶魯學院科研團隊在這一領(lǐng)域邁出重要一步。她們第一次在實驗上實現(xiàn)了“魔角扭轉(zhuǎn)三層石墨烯”。扭轉(zhuǎn)三層石墨烯是指在第二層石墨烯相對第一層向某個方向旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，再加第三層石墨烯，也轉(zhuǎn)動相同的角度，而且要朝著相反的方向。這一體系因為添加了復雜度，在實驗上更難實現(xiàn)，并且在理論上卻蘊涵著更多的可能。這是由于扭轉(zhuǎn)三層石墨烯的魔角更大，也就意味著電子平均距離更短，互相作用更強，有可能會造成電子更復雜的行為。通過采用最新的原子力顯微鏡切割二維材料的技術(shù)，耶魯學院科研團隊得以克服實驗上的困難，成功制做出魔角扭轉(zhuǎn)三層石墨烯的檢測元件。通過檢測其輸運性質(zhì)，她們在這一材料系統(tǒng)中也發(fā)覺超導。有趣的是，與扭轉(zhuǎn)單層石墨烯中的超導不同，這個新材料中的超導可以被電場調(diào)控。這促使科研人員能在更大參數(shù)空間正念察超導體的行為，獲得更多信息。更為重要的是，她們發(fā)覺在這一系統(tǒng)中有多項證據(jù)指向超導與電子互相作用息息相關(guān)，這表明更有可能扭轉(zhuǎn)石墨烯中的超導并不像傳統(tǒng)超導體一樣是由電子-聲子互相作用引起的。一旦否認，這將意味著科學家們將在所謂的“高溫超導體”家族中再增一員。“高溫超導體”中所謂低溫仍然比溫度低好多，其意義更多在于一旦科學家揭密低溫超導體的機制，人們將可以有方向地找尋和制造才能在溫度下超導的新材料。
長春交通學院化學學專業(yè)2009年首批榮獲“教育部基礎(chǔ)學科拔尖人才培養(yǎng)試驗計劃”，2009年開始每年從中考、當年入校新生以及少年班中學生中選拔一批品學兼優(yōu)、對化學學興趣濃郁，有志于從事物理科學基礎(chǔ)研究的中學生組成化學試驗班。大學訂制培養(yǎng)方案，遴選一流師資、注重個性培養(yǎng)、強化科研訓練、加強國際交流、創(chuàng)造學術(shù)氣氛，使中學生在大專階段就能把握扎實的基礎(chǔ)知識，接觸國際學術(shù)前沿，思想活躍、視野寬廣，逐漸跨入國際一流科學家隊伍，成長為國家化學學科領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。2018年教育部拔尖計劃十華誕評估中，成都科大并列全省第五（化學、數(shù)學），2020年，杭州師大數(shù)學學科首批步入“教育部拔尖計劃2.0”。
截至2020年，化學試驗班累計招收12屆中學生，結(jié)業(yè)8屆共258名中學生，結(jié)業(yè)生深造率超過92%。全部步入麻省理工大學、哈佛學院、普林斯頓學院、加州學院伯克利校區(qū)以及復旦、北大、中科大等國外外一流院校或研究機構(gòu)深造。多位優(yōu)秀結(jié)業(yè)生步入諾獎、國際重大科學計劃團隊，在專業(yè)領(lǐng)域嶄露頭角，先后有2人入圍“福布斯中國30位30歲以下精英榜”。
長春工大化學試驗班部份優(yōu)秀結(jié)業(yè)生情況：
2014屆劉松，臺灣英文學院博士結(jié)業(yè)，就讀期間獲楊振寧研究生獎學金。以共同一作和一作身分在《自然》發(fā)表2篇論文，現(xiàn)為日本IBS軟物質(zhì)中心博士后。
2014屆宋博，臺灣科技學院博士結(jié)業(yè)，研究超冷原子和量子模擬，研究成果在Nat.Phys.,Sci.Adv.,PRX等刊物發(fā)表，現(xiàn)為日本劍橋?qū)W院博士后。
2014屆張柯楠，復旦學院博士結(jié)業(yè)，博士期間旨在于拓撲電子學的研究，共發(fā)表SCI論文25篇，以第一作者(共同一作)發(fā)表Nat..2篇，PRL,PRB,PRM,Nano各1篇，總引用數(shù)超1000次，并兼任Phys.Rev.系列刊物審稿人，申請專利4項。現(xiàn)就職于中國民航底盤集團。
2016屆賈怡，日本麻省理工大學博士結(jié)業(yè)，師從諾貝爾化學學獎得主丁肇中先生，2年半獲得麻省理工博士學位。大專期間先后出席日本圣母學院、費米實驗室相關(guān)項目、日本長基線中微子實驗T2K、下一代超級神岡偵測器（Hyper-K）的性能研究等項目。現(xiàn)為新加坡麻省理工大學博士后。
2014屆周宇，香港南洋理工學院博士結(jié)業(yè)，專科期間赴日本德克薩斯州立學院交流。博士期間發(fā)表高水平一作論文6篇長安大學物理實驗選課，其中2篇Nat..、1篇Sci.，2018年獲得國家自費留中學生獎學金，入圍“2020福布斯中國30位30歲以下精英榜”。現(xiàn)就職于騰訊量子實驗。
2013屆胡玲，復旦學院博士結(jié)業(yè)，現(xiàn)就職于北方科技學院量子科學與工程研究院，榮獲“2019福布斯中國30位30歲以下精英榜”。
