通版阅读请点击:
展开通版
收缩通版
当前版:06版
发布日期:
周航:材料表面,有他寻找的那束光
文章字数:1462


  在很多人眼中,物理学博士的生活大概就是实验室、文献和数据的循环往复。但周航不一样。他既是能在学术会议上作报告的青年学者,也是在街舞赛场上肆意张扬的热情舞者。这位来自中国科学院合肥物质科学研究院固体所、凝聚态物理专业的2022级博士生,正用一种不设限的方式,书写着属于这一代青年科技工作者的成长答卷。
  光,是自然界最擅长“表达”的存在。它落在不同材料上,会以反射、吸收、发光等不同方式作出回应。而在反铁磁材料中,光还有一种鲜为人知的回应方式——它不在材料内部发生,而是悄悄聚集在表面。发现这一现象并为其建立理论解释的,正是中国科学院合肥物质科学研究院的青年科研工作者周航。作为凝聚态物理专业博士研究生,他主要聚焦二维多铁材料中的光学响应行为,近年来在反铁磁非线性光学、二维多铁材料等方向取得一系列进展,多篇会议论文被国际重要学术会议录用,并参与获得计算机软件著作权登记。
  让非线性光学响应“浮”在表面
  在反铁磁材料中,非线性光学响应像一层薄薄的“光皮肤”,只长在材料表面。这个听起来有些反直觉的结论,正是周航一作论文的核心发现。
  传统观点认为,非线性光学响应往往是原子集体行为的体现,就像整个合唱团一起发声。但周航与合作者发现,在反铁磁材料中,这种响应具有显著的“趋肤性”——主要产生于材料表面,而非内部。原因在于,反铁磁材料整体虽然打破了中心反演对称性,其体内却仍保持着这种对称性,因此响应信号仅局域在表面。
  这一理论发现的意义在于,它可以大幅降低光电器件的制备难度:既然响应只集中在表面,器件只需在表面区域构建即可,不必在体材料中精雕细琢。相关成果发表于SCI一区top期刊。对于一名青年科研工作者来说,这项工作体现了他从对称性出发、在基础物理中寻找新效应的研究思路。
  在另一项工作中,周航作为第二作者参与了二维层间滑移多铁材料的研究。层间滑移会改变材料的对称性,进而改变其光学响应,形成可识别的“光学指纹”。这项研究发表于SCI二区期刊,为实验上识别和表征这类二维多铁材料提供了理论参考。
  二维多铁材料是当前凝聚态物理与材料科学交叉领域的热点之一。周航在学术发言中曾提到,材料科学有一条核心准则:结构决定物性。晶体材料要产生特定性质,往往需要对应的对称性被打破。从对称性出发,可以主动设计满足需求的材料体系;反过来,也可以借助对称性发现全新的物理现象。他的两项代表性工作,正是这一思路的体现。
   把理论做成“趁手”的工具
  科研不止于论文。周航先后参加中国物理学会2024秋季学术会议、第三届低维量子材料与同步辐射表征青年学者研讨会、“CPS青年学术平台”之第七届自旋量子态调控科技论坛。其中,在第七届自旋量子态调控科技论坛上,他的稿件被选为墙报展示,与同行交流研究进展。
  他还作为第三著作权人,参与了“瓦尼尔响应函数软件V1.0”的开发。对周航而言,理论工作不仅要“有趣”,更要“有用”——为实验研究者提供清晰可行的方向,为现象背后的机理提供可靠解释,为新材料、新器件的设计提供理论基础。
  科研之外,周航担任科学岛舞蹈队副队长、舞蹈协会副会长,参与组织文体活动。实验、计算、会议、墙报、舞蹈队训练……他的生活并不单调。这种节奏,也让他在面对漫长科研周期时多了一份耐心与韧性。“作为青年科技工作者,我们既要有仰望星空、勇攀世界科学高峰的志向,也要有脚踏实地、把根扎深的情怀。”周航说。从反铁磁材料表面的非线性光学响应,到二维多铁材料的光学指纹,再到会议交流与软件工具开发,这位青年科研工作者正在用自己的方式,在对称性破缺的微观世界里寻找新物理,也为未来的技术变革播下种子。
  (全媒体记者 黄文静)

安徽科技报 电话/传真:0551-84908822
地址:合肥市高新区天智路19号原创动漫园北楼3036室
安徽科技报版权所有 陕ICP备05003879号
技术支持:锦华科技