2022年严济慈奖学金获奖者访谈系列——何治平

 四年前,何治平从繁华的深圳来到陌生的城市——合肥,为了进入他心目中的物理学的殿堂。四年后的今天,他满载收获,离开科大,去往大洋彼岸继续追寻梦想。这珍贵的四年,他有太多话想说。

找寻心中所爱,是一个过程

何治平来自于一个法律之家,父母从事的都是具有文科背景的工作。但他们开明的教育,让何治平小小年纪,就可以自由探索自己喜欢的方向。出乎意料的,他在物理竞赛中找到了“甜头”。

现在想来,物理竞赛和从事科研,方法完全不同,但对于当时的何治平来说,是点亮他的一束小火苗。也因为物理竞赛,他开始了和科大的缘分。

因为物理竞赛的缘故,何治平来到科大参加过实验部分的培训,现在想来,这些基本的教学实验显得简陋,但是在这个少年心里会引发想象——真正的前沿科学研究是什么样子?和这些教学实验有区别吗?

除了这段难忘的暑期培训,让何治平对科大情有独钟的还有与他同一所高中的一位师兄。师兄在考取科大之后,在专业上的专注、待人接物的儒雅和蔼,都令他对科大心生向往。

经过高考的洗礼,何治平如愿来到了这所他心仪的高等学府。

可是,对物理的热爱和笃定也不是从踏入校门的那一天就明确下来的。

何治平至今记得,在国家奖学金的答辩会上,被问到对物理学研究方向的理解,他并没有给出答案。当时,几门基础课的学习和考试,并没有让他真正体会到物理的乐趣。于是,他开始走出课本,在实践中寻找自己的方向。

辗转中找到所爱

何治平寻找方向的愿望,在科大物理学院不难实现。物理学院鼓励本科生自由选择实验室,完善的实验条件、一流的导师队伍、前沿的研究方向,一直是科大物理学院得天独厚的优势。

何治平结合自己在课堂上学习的体会,着重挑选了一些可能感兴趣的实验室进行尝试。几经辗转,他将凝聚态确立为自己要为之奋斗的方向。

凝聚态物理的奠基人、诺贝尔物理学奖得主、著名凝聚态物理学家菲利普·安德森曾经有过一句名言,“More is different.”它被凝聚态研究者认为是本领域的研究信条,也体现了凝聚态世界独特的魅力。这种信条令何治平感受到了共鸣,他想要在这个领域挑战自己的好奇心。

然而,真正让他对凝聚态领域产生热爱的,还要数物理学院物理系的曾长淦教授。曾长淦教授长期从事低维凝聚态物理的实验研究,他会信任学生的创造力和理解力,更将自己的科研体会毫无保留的传授给包括本科生在内的所有学生。在曾老师的实验室,何治平并没有因为是本科生,而仅仅被当做遵照嘱咐干活的劳力,而总是被曾老师鼓励,要反复质疑、检验、思考实验现象,并看到现象背后的物理本质。

在曾老师的实验室,让何治平体会最深的是与课题组的师兄分工合作,参与的关于人工kagome超晶格结构的研究。

Kagome是一种特殊的结构。具有kagome结构的晶体中存在的平带,可能会伴随一些重要而新奇的输运性质,为了探索这些性质,需要令体系的费米面具有更大的可调控性,于是,曾老师团队决定采取基于石墨烯的人工超晶格结构。令人意外的是,实际构筑的结构远比原始的理论图像要复杂得多,最终观察到的现象也与最初的预期很不一致——原本预期的Mott绝缘相或非常规超导没有被看到,但在kagome势场增强的情况下却发现了纵向电阻谱权重转移。

怎么理解这种理论和实验巨大的偏离呢?在曾老师的启发下,何治平开始重新审视理论图像,经过反复的调研文献、实验、思考,何治平开始一步步认识实际物理体系究竟是怎样的图像,有哪些因素可能会影响实验结果。每一次实验结果对预期的偏离,都在指引他去思考更接近真实的物理图像。这个探索的过程中,曾老师从不直接给出对错的判断,相反,他一直鼓励学生们勤于思考、反复检验,从最基本的物理学原理出发重新仔细审视自己的结论。

经过这段时日,何治平感慨良多,他从小就有的科研梦终于有了具体的形貌。在实验室中探索知识的边界,不会像教科书那样有一个已知的标准答案,所以在实验中坚持对物理图像反复、深入、批判性的思考,对于研究工作是极为重要的。“我认为这也是曾老师传授给我最宝贵的一课。”何治平感激的说。

回忆起这段经历,曾老师认为,在科学面前,老师并不一定代表真理,学生也不一定必然错误。在探索的过程中,师生应该充分讨论、小心求证,在一次次的思考、论证以及与他人的合作中,共同接近真理。

与曾老师的相处虽然短暂,但是何治平赢得了曾老师发自内心的欣赏。他看到了何治平身上强大的自律和执行力,“他既有想象力,有对物理图像的理解,能为自己制定工作计划,同时又能让这些计划收敛,最终形成结果。”

火热的青春

何治平对于科大的感激不仅放在了心里,也体现在行动上。感念当初远赴广东招生解惑的老师,何治平也参与了招生宣讲。

业余时间里,排球社也是他的所爱。他也喜欢登山、旅行,星空之下、山水之中,叹天地之高远、宇宙之无穷。

如今的何治平已经奔赴了大洋彼岸,在MIT开始关于自旋电子学的学习和研究。回忆过去的本科生涯,他感叹自己十分幸运,找到了自己热爱的人生方向,并且经过亲身实践,发现这个方向刚好适合自己。而之所以有这样的幸运,很大程度上源于科大在专业选择上的自由和包容,让本科生可以尽早地主动去尝试不同的领域,并且在实际的前沿研究中加深对科研的认识。

对于未来的打算,何治平更加抱有期待:“我可以想象,凝聚态在安德森的眼里是一个新的世界,它不是已知规律的叠加,而是一扇新世界的大门,我期待推开新世界大门的感觉。”

对于未来的自旋电子学研究,何治平坚信,它的背后有真正体现物理的神奇之所在,这种热爱和期待,将伴随他在科研的路上走得再辛苦也满怀力量。

文章来源:“中国科学技术大学物理学院”微信公号

2022-10-21 上一篇: 2020-2022年黄渝纪念奖学金项目报告 下一篇: 2023年度增华奖教学金项目报告