通过一年的时间,张金松熟悉并学习了国外先进的实验设备,积极与优秀学者交流讨论,增长了认知水平和科研能力,也为日后回国开展科研工作奠定了良好的基础。
然而,2010年秋季张金松回国以后,在与队友进行的实验过程也不是一帆风顺,中间遇到了前所未有的困难与挑战。
要实现量子反常霍尔效应,反常霍尔电阻就必须精确达到量子电阻值25.8千欧姆。2011年以前的测量结果仅有几个欧姆,只是量子电阻的万分之一。张金松和队友们通过一年多的不懈努力,不断优化生长参数、降低测量温度,到2012年的3月份的时候,能够达到量子电阻的一半以上。
但是,在这之后长达7个月的时间里,队员们的所有的实验尝试都没任何进展,依然无法实现反常霍尔效应的量子化,“我们团队的士气倍受打击,但是我们都没有放弃,因为我们的心里一直坚信量子反常霍尔效应的存在,加上各位老师的支持和鼓励,让我们重新振奋起来。”在张金松的言语中中国青年网记者看到了一股不灭的斗志在燃烧。
后来一个偶然对比测试,张金松的队友发现样品表面不用任何保护时,反常霍尔电阻有明显的增大,这一发现振奋人心。终于,在2012年10月12日的晚上,量子反常霍尔效应这个幽灵般的神奇现象终于出现在人们的观测视野内。
选择放弃时也许就是离成功最近时
据了解,实现反常霍尔效应的量子化需要材料的性质同时满足三项非常苛刻的条件,在实际的材料中实现任何一项都具有相当大的难度,而要同时满足这三点对实验物理学家来讲是一个巨大的挑战,在此之前,美国、德国、日本等科学家由于无法在材料中同时满足这三点苛刻的要求,而未取得最后的成功。最终,张金松所在的团队历经四年的时间,观测到了量子反常霍尔效应,历史将这一时刻定格,在美国物理学家霍尔1880年发现反常霍尔效应130多年后,人类终于实现了其量子化!
“做科研和搜寻宝藏在一定程度上是相似的,在选择放弃的时候,也许就是离成功最接近的时候。”对于整个量子反常霍尔效应的发现过程,张金松有着自己独特的感悟和体会。并且张金松一直认为因为有了科研团队和睦的氛围、积极的心态、浓厚的学习气氛,才凝聚所有人的力量,从而发挥出最大的潜力,“其实我们的科研生活也是充满乐趣的,我们的团队更像一个‘家’。”
“我会带着中国青少年科学创新奖这份沉甸甸的荣誉,继续努力,最终实现我们的科技强国梦!”张金松不久后将会到美国的斯坦福大学继续深造,待学成归国后他也将为他所执着的、为他所热爱的“科技强国梦”奉献终生! (中国青年网记者 尚阳)