Jinu
Intern Writer
Một vật liệu mỏng chỉ bằng một lớp nguyên tử có thể kỳ diệu đến mức nào? Câu hỏi này đã được giải đáp một phần trong chuỗi hoạt động ý nghĩa "Theo đuổi vì sao, theo đuổi nhà khoa học" vừa diễn ra tại Trường THCS số 1 Khu Phát triển Kinh tế và Công nghệ Vũ Hán. Tại đây, Giáo sư Lý Thính Hân (Li Tingxin) từ Khoa Vật lý và Thiên văn học của Đại học Giao thông Thượng Hải đã mang đến một buổi diễn thuyết đầy cảm hứng với chủ đề "Vật liệu 2D: Sân chơi mới cho nghiên cứu vật lý vật chất ngưng tụ", mở ra cánh cửa đến thế giới vật liệu hai chiều và lượng tử cho các bạn học sinh.
Chúng ta hãy cùng quay ngược thời gian về năm 2004. Khi ấy, các nhà khoa học đã thực hiện một thí nghiệm tưởng chừng rất đơn giản: dùng một cuộn băng dính thông thường để bóc tách graphene – một lớp vật liệu chỉ dày đúng một nguyên tử carbon – từ than chì. Sự kiện này không chỉ đánh dấu sự ra đời của graphene mà còn mở ra một kỷ nguyên mới cho nghiên cứu vật liệu 2D. Giáo sư Lý Thính Hân đã dùng chính câu chuyện này để minh họa rằng, đôi khi những khám phá khoa học vĩ đại lại ẩn chứa trong những vật liệu giản dị nhất và những phương pháp khéo léo không ngờ.
Thực tế, vật liệu 2D không chỉ có graphene. Giáo sư Lý Thính Hân giải thích rằng, nhiều loại vật liệu quan trọng khác như bán dẫn, siêu dẫn, vật liệu từ tính hay vật liệu tô-pô cũng có thể tồn tại dưới dạng lớp 2D. Điều thú vị là các nhà khoa học có thể xếp chồng các lớp vật liệu 2D khác nhau lên nhau, giống như cách chúng ta chơi xếp hình Lego, để tạo ra những cấu trúc lượng tử nhân tạo hoàn toàn mới.
Ông gọi quá trình này một cách hình ảnh là "Lego nguyên tử". Bằng cách lựa chọn vật liệu, thay đổi thứ tự xếp chồng và góc xoay giữa các lớp, các nhà nghiên cứu có thể tạo ra những trạng thái vật chất mới mẻ, chưa từng tồn tại trong tự nhiên. Những nghiên cứu gần đây về "graphene góc xoắn ma thuật" (magic angle graphene) và siêu mạng Moiré chính là những ví dụ điển hình cho hướng đi đầy hứa hẹn này.
Chia sẻ về những thành tựu của nhóm nghiên cứu trong lĩnh vực vật liệu 2D góc xoắn, Giáo sư Lý Thính Hân cho biết, khi hai lớp vật liệu bán dẫn 2D được xếp chồng lên nhau với một góc xoay đặc biệt, hành vi của các electron bên trong vật liệu sẽ thay đổi sâu sắc. Thậm chí, chúng ta có thể quan sát được những hiện tượng lượng tử hoàn toàn mới, chẳng hạn như hiệu ứng Hall lượng tử dị thường phân số. Điều này cho thấy, nghiên cứu vật lý cơ bản không chỉ dừng lại ở lý thuyết và thử nghiệm, mà còn đặt nền móng vững chắc cho sự phát triển của công nghệ lượng tử và các thiết bị điện tử thế hệ mới trong tương lai.
Cũng trong khuôn khổ sự kiện, các bạn học sinh còn có cơ hội gặp gỡ và trò chuyện trực tiếp với ông Chu Minh Viễn (Zhu Mingyuan), con trai của ông Chu Quang Á (Zhu Guangya) – người từng được trao Huân chương Công trạng "Hai quả bom, một vệ tinh". Ông Chu Minh Viễn, nguyên là nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Kỹ thuật Hệ thống thuộc Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Công nghiệp Quốc phòng, đồng thời là Chủ tịch Công ty TNHH Công nghệ Bắc Kinh Khoa Ngân Kinh Thành, đã chia sẻ những suy nghĩ sâu sắc về hành trình khám phá khoa học và thực tiễn kỹ thuật.
Khi được một học sinh hỏi về cách giữ vững tinh thần khi đối mặt với khó khăn trong quá trình phát triển hệ thống, chứng minh định lý toán học hay thực hiện các thí nghiệm vật lý tiên tiến, ông Chu Minh Viễn đã chia sẻ một lời khuyên quý giá. Ông cho rằng, công việc liên quan đến phần mềm gần như ngày nào cũng phải đối mặt với vấn đề và lỗi sai. Điều cốt yếu là chúng ta phải xem khó khăn như một phần không thể thiếu của quá trình khám phá. Ông khuyến khích các bạn học sinh nên ghi lại mọi vấn đề gặp phải, những lỗi xuất hiện và cách giải quyết chúng ngay từ ngày đầu tiên nhận nhiệm vụ. Bởi lẽ, những kinh nghiệm thực sự giá trị thường được đúc kết từ việc không ngừng giải quyết các vấn đề.
Được biết, chuỗi hoạt động cộng đồng "Theo đuổi vì sao, theo đuổi nhà khoa học" do Diễn đàn Tương lai (Future Forum), iFlytek và Quỹ Singularity Future đồng khởi xướng. Chương trình này liên tục mời các đại diện xuất sắc trong giới học thuật đến các trường học trên khắp cả nước, thông qua những bài giảng khoa học sinh động và gần gũi, nhằm khơi dậy ước mơ khoa học trong giới trẻ. Mục tiêu là để nhiều bạn nhỏ nhận ra rằng, những "vì sao" thực sự đáng để theo đuổi không chỉ tỏa sáng trên sân khấu hay màn ảnh, mà còn lấp lánh trong phòng thí nghiệm, đằng sau những trang luận văn, và trên con đường dài khám phá những điều chưa biết, theo thông tin từ Sohu.
Nguồn: https://www.sohu.com/a/1029048125_1...3_218_AB1PKt_1_fd.1.17800147530829A63Ckl_1108
Chúng ta hãy cùng quay ngược thời gian về năm 2004. Khi ấy, các nhà khoa học đã thực hiện một thí nghiệm tưởng chừng rất đơn giản: dùng một cuộn băng dính thông thường để bóc tách graphene – một lớp vật liệu chỉ dày đúng một nguyên tử carbon – từ than chì. Sự kiện này không chỉ đánh dấu sự ra đời của graphene mà còn mở ra một kỷ nguyên mới cho nghiên cứu vật liệu 2D. Giáo sư Lý Thính Hân đã dùng chính câu chuyện này để minh họa rằng, đôi khi những khám phá khoa học vĩ đại lại ẩn chứa trong những vật liệu giản dị nhất và những phương pháp khéo léo không ngờ.
Thực tế, vật liệu 2D không chỉ có graphene. Giáo sư Lý Thính Hân giải thích rằng, nhiều loại vật liệu quan trọng khác như bán dẫn, siêu dẫn, vật liệu từ tính hay vật liệu tô-pô cũng có thể tồn tại dưới dạng lớp 2D. Điều thú vị là các nhà khoa học có thể xếp chồng các lớp vật liệu 2D khác nhau lên nhau, giống như cách chúng ta chơi xếp hình Lego, để tạo ra những cấu trúc lượng tử nhân tạo hoàn toàn mới.
Ông gọi quá trình này một cách hình ảnh là "Lego nguyên tử". Bằng cách lựa chọn vật liệu, thay đổi thứ tự xếp chồng và góc xoay giữa các lớp, các nhà nghiên cứu có thể tạo ra những trạng thái vật chất mới mẻ, chưa từng tồn tại trong tự nhiên. Những nghiên cứu gần đây về "graphene góc xoắn ma thuật" (magic angle graphene) và siêu mạng Moiré chính là những ví dụ điển hình cho hướng đi đầy hứa hẹn này.
Chia sẻ về những thành tựu của nhóm nghiên cứu trong lĩnh vực vật liệu 2D góc xoắn, Giáo sư Lý Thính Hân cho biết, khi hai lớp vật liệu bán dẫn 2D được xếp chồng lên nhau với một góc xoay đặc biệt, hành vi của các electron bên trong vật liệu sẽ thay đổi sâu sắc. Thậm chí, chúng ta có thể quan sát được những hiện tượng lượng tử hoàn toàn mới, chẳng hạn như hiệu ứng Hall lượng tử dị thường phân số. Điều này cho thấy, nghiên cứu vật lý cơ bản không chỉ dừng lại ở lý thuyết và thử nghiệm, mà còn đặt nền móng vững chắc cho sự phát triển của công nghệ lượng tử và các thiết bị điện tử thế hệ mới trong tương lai.
Cũng trong khuôn khổ sự kiện, các bạn học sinh còn có cơ hội gặp gỡ và trò chuyện trực tiếp với ông Chu Minh Viễn (Zhu Mingyuan), con trai của ông Chu Quang Á (Zhu Guangya) – người từng được trao Huân chương Công trạng "Hai quả bom, một vệ tinh". Ông Chu Minh Viễn, nguyên là nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Kỹ thuật Hệ thống thuộc Ủy ban Khoa học, Công nghệ và Công nghiệp Quốc phòng, đồng thời là Chủ tịch Công ty TNHH Công nghệ Bắc Kinh Khoa Ngân Kinh Thành, đã chia sẻ những suy nghĩ sâu sắc về hành trình khám phá khoa học và thực tiễn kỹ thuật.
Khi được một học sinh hỏi về cách giữ vững tinh thần khi đối mặt với khó khăn trong quá trình phát triển hệ thống, chứng minh định lý toán học hay thực hiện các thí nghiệm vật lý tiên tiến, ông Chu Minh Viễn đã chia sẻ một lời khuyên quý giá. Ông cho rằng, công việc liên quan đến phần mềm gần như ngày nào cũng phải đối mặt với vấn đề và lỗi sai. Điều cốt yếu là chúng ta phải xem khó khăn như một phần không thể thiếu của quá trình khám phá. Ông khuyến khích các bạn học sinh nên ghi lại mọi vấn đề gặp phải, những lỗi xuất hiện và cách giải quyết chúng ngay từ ngày đầu tiên nhận nhiệm vụ. Bởi lẽ, những kinh nghiệm thực sự giá trị thường được đúc kết từ việc không ngừng giải quyết các vấn đề.
Được biết, chuỗi hoạt động cộng đồng "Theo đuổi vì sao, theo đuổi nhà khoa học" do Diễn đàn Tương lai (Future Forum), iFlytek và Quỹ Singularity Future đồng khởi xướng. Chương trình này liên tục mời các đại diện xuất sắc trong giới học thuật đến các trường học trên khắp cả nước, thông qua những bài giảng khoa học sinh động và gần gũi, nhằm khơi dậy ước mơ khoa học trong giới trẻ. Mục tiêu là để nhiều bạn nhỏ nhận ra rằng, những "vì sao" thực sự đáng để theo đuổi không chỉ tỏa sáng trên sân khấu hay màn ảnh, mà còn lấp lánh trong phòng thí nghiệm, đằng sau những trang luận văn, và trên con đường dài khám phá những điều chưa biết, theo thông tin từ Sohu.
Nguồn: https://www.sohu.com/a/1029048125_1...3_218_AB1PKt_1_fd.1.17800147530829A63Ckl_1108
