摘得新-中美联合研制出石墨烯半导体
（词林正韵）
文/冯志清（上海）
今天（1月8日）凌晨，笔者综合1月7日，央视财经网据香港《南华早报》网站1月5日最新报道，中国90后科学家曹原推动中美科学家合作创造出世界第一个石墨烯半导体，这一成就可能彻底改变计算机芯片。 报道说，一个中美研究团队首次用石墨烯合成一种功能半导体，这可能是向超越硅芯片的超高速计算的一次飞跃。
报道介绍，石墨烯是一种简单的材料，仅由单层碳原子组成，但它的强度几乎大于自然界中的任何其他物质。国际材料学术界已认定，石墨烯是目前已知最薄、最坚硬、最强度高、最导电、最导热、最透明、最弹性的材料之一。它不仅被誉为“新材料之王”，有着广阔的应用前景；而且在电势方面可以轻而易举地击败硅。 报道还说，自从石墨烯于2004年被发现以来，科学家们一直试图将它与其他碳材料结合起来，设计出一种新型芯片，一种与现有半导体相比耗能更少、工作速度更快的芯片。
据中国天津大学和美国佐治亚理工学院的纳米科学家称，这一长期难以达成的成就，现在经由中国90后科学家曹原的推动，巳由中美科学家有效合作，可能接近实现。
2024年1月3日，他们的研究结果在《自然》周刊网站上发布。 中国称赞这一壮举是朝着在芯片制造中使用石墨烯迈出的重大一步。
根据《科技日报》1月5日的一篇报道 ，这项研究不仅保持了石墨烯非凡的稳定性，还引入了新的电子特性，为石墨烯芯片的发展扫清了道路。 多方报道接着说，鉴于中国90后科学家曹原为首的团队2018年对该研究的惊人发现一一将两层石墨烯叠加在一起，并将其中一层旋转1.1度，使得两层之间形成了一个特殊的晶格结构。这样做之后，他们发现叠加后的石墨烯具有了超导性。由天津大学的马雷教授和佐治亚理工学院的沃尔特·德希尔教授领导。自2018年在天津大学建立天津纳米颗粒与纳米系统国际研究中心以来，一直专注于石墨烯电子学和其他二维材料的研究。
天津大学网站上的一篇报道称，这种半导体的发展不仅为超越传统硅基技术的高性能电子器件开辟了新道路，还为整个半导体行业注入了新动力。半导体石墨烯的出现恰逢其时，预示着电子学领域即将迎来一场根本性的变革，其突破性的属性满足了对更高计算速度和微型化集成电子器件不断增长的需求。 然而，半导体石墨烯距离实际应用可能还有很长的路要走。马雷估计，要完全实现半导体石墨烯的工业应用，可能还需要10到15年。
尽管如此，这一突破性成果仍然给人们带来了巨大的希望和期待。随着科研人员不断深入研究和探索，我们有理由相信，在不远的将来，石墨烯半导体将为电子设备带来革命性的变革，引领科技发展的新方向。
在庆贺中美科学家联合研制成功石墨烯半导体后，笔者认为有必要介绍下90后中国科学家曹原。曹原，1996年出生于四川省成都市的一个普通家庭。他从小就对科学有着浓厚的兴趣和天赋，曾经用家里的各种物品做过各种科学实验，还自己创建了一个科学实验室。他只用了三年的时间就完成了小学、初中和高中的全部课程，14岁时就考入了中国科技大学少年班。14岁时就获得了国际物理奥林匹克竞赛的金牌。在18岁时被麻省理工学院录取，并在那里攻读博士学位。他加入了Pablo Jarillo-Herrero教授的实验室，专注于研究二维材料的输运性质。在那里，他被中美教授们评价为“天才中的天才”。
在2018年，曹原和他的同事有了一个惊人的发现：他们将两层石墨烯叠加在一起，并将其中一层旋转1.1度，使得两层之间形成了一个特殊的晶格结构。这样做之后，他们发现叠加后的石墨烯具有了超导性。超导性是指某些材料在低温下电阻消失，电流可以无损耗地流动的现象。这种现象通常只出现在金属或合金中，而非金属材料很少具有超导性。而且，曹原他们发现的超导性并不依赖于温度或压力，而只取决于两层石墨烯之间的相对角度。这意味着他们可以通过调节角度来开关超导性。
这个发现引起了科学界的轰动，因为它揭示了一个百年难题——高温超导机制——的新线索。高温超导是指在相对较高的温度下出现的超导现象，它有着巨大的应用前景，比如制造更强大的磁悬浮列车、更高效的电网等。但是目前科学家还不清楚高温超导是如何产生的，也没有找到一种理论来解释它。曹原他们的实验为探索高温超导的本质提供了一个新的平台，也为设计和制造新型的超导材料提供了一个新的思路。
曹原的这项成果被《自然》杂志评为2018年度科学人物的榜首，他也成为了该奖项历史上最年轻的获得者。他被《自然》杂志赞誉为“石墨烯驾驭者”，并被誉为“一位将改变物理学未来的科学家”。
曹原在美国取得了巨大的学术成就，也获得了美国国籍，但他却没有忘记自己的祖国。他说：“我是中国人，我爱我的祖国，我想为中国的科技发展做出贡献。”他表示，他对美国的教育和科研环境很感激，但他也看到了中国在科技领域的进步和潜力。他认为，中国有着广阔的市场、优秀的人才、强大的支持和良好的机遇，是一个适合创新和创业的地方。他说：“我想回到中国，与中国的科学家们一起合作，共同推动二维材料和超导物理的发展。”
由于中国不承认双重国籍，曹原决定放弃美国国籍，重新申请中国国籍。这一举动引起了社会各界的关注和赞扬。许多人认为，曹原是一位爱国的科学家，用行动表达了对祖国的忠诚和热爱。他也是一位有远见的科学家，看到了中国在科技领域的机遇和挑战，愿意回到祖国，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献自己的智慧和力量。曹原说：“我希望我的故事能够鼓励更多的年轻人，特别是那些在海外留学或工作的年轻人，回到祖国，参与到中国的科技创新中来。我相信，在我们共同努力下，中国一定能够成为世界科技强国。”
笔者以为，正所谓“长江后浪推前浪，一浪更比一浪强”。科技的研究永无止境，需要一代又一代地传承和发扬，这也是一代会更比一代强的见证。在庆贺中美联合研制出石墨烯半导体的成功之际，笔者认为中国90后科学家曹原更令我们为他骄傲，不论是他学术上的研究还是他的爱国精神，正如曹原所说，他不仅仅是一个天才，他还是一个中国人，虽然科学无国界，但是科学家却有国籍。生是中国人，死是中国魂。正是因为有了像曹原这样的少年天才，中国科技才能在未来一步一步走向繁荣昌盛，人类才会更进一步。为此特赋《摘得新》为评为纪。
石墨烯。
单层碳构奇。
耗微超导硅，
少年推。
材料变革芯速度，
奠新基。
一一2024年1月8日凌晨时事诗评
作者简介：
冯志清，男，中共党员，大学本科，在职工商管理硕士，高级政工师、经济师，化工企业多年公司党 委书 记、董事长，中华诗词学会会员。曾兼任：中国化工政研会常务理事、中国化工报社记协特约记者兼顾问、中国化学试剂工业协会第5～7届副理事长、上海市职工政研会理事兼特约研究员、中国化工文化艺术联合会常务理事、中国化工作家协会第1～3届副主席和1～4届理事、顾问；中国文学艺术联盟签约作家、上海诗社会员、《2019年中国诗歌大典》副主编、2020年《古韵新风》第一册常务副总编、2023年《古钧新吟》执行主编、新上海诗社副总编、天下诗词文学时事评论员。1983年起，有各种论文、报告文学、散文、诗词在中央、部、直辖市等媒体发表或收录。
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