一场别开生面的科普活动近日在武汉经济技术开发区第一中学举行,上海交通大学物理与天文学院教授李听昕以《二维材料:凝聚态物理研究的新乐园》为主题,为师生们带来了一场充满趣味与深度的科学讲座,带领大家走进了神秘的二维材料与量子世界。
讲座伊始,李听昕教授用一个简单的实验故事吸引了全场目光。2004年,科学家仅用一卷普通胶带,就从石墨中成功剥离出仅有一层碳原子厚的石墨烯,这一发现如同打开了新世界的大门,开启了二维材料研究的新纪元。这个看似平凡的实验,让同学们深刻认识到,重大科学突破有时就隐藏在最朴素的材料和最巧妙的方法之中。
李听昕教授介绍道,二维材料的范畴远不止石墨烯。半导体、超导体、磁性材料、拓扑材料等,都可以以二维层状材料的形态存在。科学家们能够像搭积木一样,将不同的二维材料逐层堆叠,构建出人工量子结构。他将这一过程形象地比喻为“原子乐高”,通过选择不同的材料、改变堆叠顺序和旋转角度,研究者甚至能够创造出自然界中原本不存在的新物态。近年来备受瞩目的“魔角石墨烯”和莫尔超晶格研究,正是这一领域的典型代表。
结合团队在转角二维材料领域的研究成果,李听昕教授进一步解释,当两层二维半导体材料以特定角度堆叠时,材料中电子的行为会发生显著变化,甚至可能引发分数量子反常霍尔效应等全新的量子现象。这一发现让同学们看到,基础物理研究不仅涉及理论推演和实验探索,还可能为未来量子技术和新型电子器件的发展奠定坚实基础。
活动现场,还有一位特殊的嘉宾——“两弹一星功勋奖章”获得者朱光亚先生之子、原国防科工委系统工程研究所研究员、北京科银京成技术有限公司董事长朱明远先生。他与同学们面对面交流,分享了科学探索与工程实践中的思考与经验。
面对学生提出的“在开发系统、证明数学定理、开展前沿物理实验过程中遇到困难时,该如何坚持”的问题,朱明远先生结合自身经历分享道,软件工作几乎每天都要面对问题和错误,关键在于将困难视为探索过程的一部分。他建议同学们从接到课题或任务的第一天起,就记录每天遇到的问题、出现的错误以及解决方法,因为真正有价值的经验往往沉淀在不断解决问题的过程中。
据悉,这场名为“追星就追科学家”的校园公益科普活动由未来论坛、科大讯飞、奇点未来基金会联合发起,旨在通过邀请学术界杰出代表走进全国多地校园,以生动鲜活的科普讲座点燃青少年的科学梦想,让更多孩子看到,真正值得追逐的“星”,不仅闪耀在舞台和屏幕上,也闪耀在实验室里、论文背后,以及探索未知的漫长道路上。






