清華大學(xué)物理系教授周樹云——

享受探索的樂趣(五四獎(jiǎng)?wù)芦@得者)

辦公桌上一臺(tái)大屏幕的臺(tái)式機(jī)，可調(diào)節(jié)升降臺(tái)上放著筆記本電腦，桌面上整齊擺放著教材和科研相關(guān)的書籍。五四青年節(jié)前夕，清華大學(xué)物理系教授周樹云(見圖。資料照片)仍在伏案工作，“每天早上七點(diǎn)半到辦公室開始工作，這是我的常態(tài)。”

五四運(yùn)動(dòng)100周年之際，周樹云榮獲中國(guó)青年五四獎(jiǎng)?wù)隆＿@位深耕于凝聚態(tài)物理領(lǐng)域、在新奇電子結(jié)構(gòu)研究方面作出重要貢獻(xiàn)的青年女科學(xué)家深感光榮，她說(shuō)：“科研就像在秘境中探險(xiǎn)，過(guò)程漫長(zhǎng)而艱辛。我要繼續(xù)用積極的心態(tài)面對(duì)途中遇到的挑戰(zhàn)和挫折，享受探索未知領(lǐng)域的樂趣。”

1998年進(jìn)入清華大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，本科畢業(yè)時(shí)對(duì)凝聚態(tài)物理研究產(chǎn)生興趣；2002年，到美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校，攻讀博士學(xué)位——這是周樹云的“學(xué)霸”之路。

在美期間，周樹云主攻角分辨光電子能譜實(shí)驗(yàn)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以直接測(cè)量材料中決定其物理性質(zhì)的根源——能帶結(jié)構(gòu)。“某種意義上說(shuō)，這是破解固體材料‘基因’密碼的利器。”周樹云說(shuō)。當(dāng)時(shí)，新興二維材料在國(guó)際上嶄露頭角，有關(guān)這些材料的基礎(chǔ)研究影響著一個(gè)國(guó)家的科技水平和創(chuàng)新能力。周樹云毫不猶豫地將二維材料的電子能譜研究作為研究方向。

2012年，留美10年的周樹云回到清華大學(xué)物理系，成為一名青年教師。談及歸國(guó)理由，她說(shuō)：“在自己的祖國(guó)做出科研成果所得到的滿足感，是在任何其它地方都無(wú)法比擬的！”

重回清華，周樹云建立研究組，帶領(lǐng)學(xué)生搭建儀器、做實(shí)驗(yàn)，對(duì)新型二維材料和異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電子能譜展開研究。她搭建了一套先進(jìn)的儀器設(shè)備，能把角分辨光電子能譜進(jìn)一步拓展到新的維度，使其在十萬(wàn)億分之一秒的時(shí)間尺度上捕捉到材料的能帶結(jié)構(gòu)隨時(shí)間演變的信息。

石墨烯是目前已知最薄最輕最強(qiáng)的材料，周樹云正是國(guó)際上最早利用角分辨光電子能譜技術(shù)研究石墨烯的學(xué)者之一。她一方面尋找有潛力“超越石墨烯”的新型材料，一方面將熟悉的材料組合出全新的特性。“石墨烯/氮化硼異質(zhì)結(jié)”就是這樣的組合：層狀的氮化硼與石墨烯雖然原子排列十分相似，不過(guò)由于原子對(duì)稱性不同，兩種材料的性質(zhì)差異很大——石墨烯具有“半金屬”性質(zhì)，而氮化硼則是不導(dǎo)電的絕緣體。將這兩種材料結(jié)合，形成異質(zhì)結(jié)后，其中的石墨烯出現(xiàn)了原本不具備的半導(dǎo)體性質(zhì)。周樹云的團(tuán)隊(duì)首次觀測(cè)并證實(shí)了這種異質(zhì)結(jié)中的能帶結(jié)構(gòu)，解決了該材料體系中有關(guān)能帶調(diào)控的關(guān)鍵科學(xué)問題。

在周樹云看來(lái)，在物理學(xué)領(lǐng)域開展前沿性研究，幸福感與挑戰(zhàn)性是一體的兩面，“就像把積木搭成各種形狀一樣，把不同材料進(jìn)行‘拼接’后，它們之間的相互作用會(huì)產(chǎn)生原來(lái)單個(gè)材料所沒有的、更奇妙的特性，有些甚至?xí)鑫覀兊南胂螅　?/p>

2017年，周樹云因在新型二維材料及異質(zhì)結(jié)的新奇電子結(jié)構(gòu)研究方面的貢獻(xiàn)，獲得“中國(guó)青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”。周樹云認(rèn)為，這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)對(duì)女性科研人員的激勵(lì)作用是不可估量的：“讓一些女性研究人員進(jìn)入公眾視野，對(duì)于提升學(xué)生的信心和推動(dòng)女性在科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展具有十分積極的作用。”

如今，周樹云不僅帶領(lǐng)一支擁有10個(gè)博士生的科研團(tuán)隊(duì)，同時(shí)也為本科生開設(shè)基礎(chǔ)課程。科研任務(wù)和培養(yǎng)人才“雙肩挑”，周樹云覺得二者是相得益彰的：“從學(xué)者到教師，更是一種傳承。”在教書育人方面，周樹云的目標(biāo)是培養(yǎng)自強(qiáng)不息、追求卓越，兼具國(guó)際視野和家國(guó)情懷的學(xué)生。

“物理學(xué)是我摯愛一生的事業(yè)和選擇。”周樹云說(shuō)，“無(wú)論遇到怎樣的困難，我都不會(huì)放棄。”

楊 昊

[責(zé)任編輯：楊凡、徐紅梅]

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