曹原(1996-),生于四川省成都市,為青年物理學(xué)家。2007年進(jìn)入深圳耀華實驗小學(xué)超常班,2010年以669分高考成績被中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班錄取,后獲應(yīng)用物理學(xué)理學(xué)學(xué)士,曾作為交換生前往密西根大學(xué)學(xué)習(xí),隨后進(jìn)入麻省理工學(xué)院電氣工程系學(xué)習(xí),2016年獲得碩士學(xué)位,2020年獲得博士學(xué)位。2021年—2024年,曹原在哈佛大學(xué)擔(dān)任初級研究員。2023年11月,加利福尼亞大學(xué)伯克利分校(UCB)公告稱,曹原于2024年7月正式擔(dān)任該校電子工程與計算機科學(xué)系助理教授( Assistant Professor)。
曹原主要研究領(lǐng)域為二維材料中的凝聚態(tài)物理與莫爾超導(dǎo)體和對扭曲材料的微觀狀態(tài)。曹原的研究領(lǐng)域是Physical 電子學(xué)(物理電子學(xué))、Micro/Nano Electro Mechanical Systems(微納機電系統(tǒng))、Physics(物理)。曹原以約 1.1°的角度把兩層只有原子厚的石墨烯堆疊在一起,結(jié)果表明石墨烯可能會像已知的高溫超導(dǎo)體一樣導(dǎo)電,對理解高溫超導(dǎo)電性具有推動作用。之后,曹原又進(jìn)行魔角扭曲三層石墨烯(MATTG)的研究,依然發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)電性,并且電子結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)性能具有更好的可調(diào)性,表明了莫爾元胞的兩個載流子產(chǎn)生的對稱性破缺相密切相關(guān)。
2013年,獲得頂尖海外交流獎學(xué)金。2014年,獲得郭沫若獎學(xué)金。2018年度,曹原入選為2018年度十大科學(xué)人物,2021年8月26日,獲得凝聚態(tài)物理領(lǐng)域青年物理學(xué)家最高獎麥克米倫獎(William L. McMillan Award)。
人物經(jīng)歷
1996年,曹原于成都電視臺出生。曹原的父母都是知識分子,比較重視教育,受家庭氛圍影響,曹原從小就對科學(xué)感興趣。1999年,曹原隨父母到深圳市定居,并且在家中為他搭建了一個“小型實驗室”,目的就是為了充分發(fā)揮他的好奇心,激發(fā)他的創(chuàng)造思維,和鍛煉動手能力,無形中為他的科學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。
2002年,曹原進(jìn)入景秀小學(xué)。2007年,曹原通過選拔進(jìn)入深圳市耀華實驗學(xué)校超常班,并用了三年不到的時間學(xué)完了小學(xué)六年級,初中,高中的所有課程內(nèi)容。2010年,14歲的曹原以高考理科669分的成績被中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)少年班錄取,并入選“嚴(yán)濟慈物理英才班”。本科期間,曹原發(fā)現(xiàn)了扭曲雙層石墨烯和超導(dǎo)電性之間的聯(lián)系,并且獲得中科大本科生最高榮譽郭沫若獎學(xué)金。并以第一作者身份在Journal of Magnetism and Magnetic Materials和PHYSICAL REVIEW B發(fā)表兩篇文章。2012年,曹原作為首批交流生被派到了密歇根大學(xué)學(xué)習(xí)。2013年6月,曹原被牛津大學(xué)選中,受邀做兩個月的科研實踐。
2014年,曹原前往麻省理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位,加入了巴勃羅·賈里洛·埃雷羅(Pablo Jarillo-Herrero)教授的團(tuán)隊,并在埃雷羅石墨烯實驗室從事博士后研究。曹原有著很好的人際交往的能力,這種能力也為他出國留學(xué)并創(chuàng)造成績打下了基礎(chǔ)。在麻省理工學(xué)院攻讀博士期間,曹原發(fā)現(xiàn),當(dāng)疊在一起的兩層石墨烯彼此之間發(fā)生輕微偏移的時候,按照他的理論推測,材料會發(fā)生劇變,有可能實現(xiàn)超導(dǎo)體性能。2017年,曹原在石墨烯的導(dǎo)電性這方面已有所突破,《華盛頓郵報》稱贊曹原為黑暗之燈。2018年3月5日,曹原發(fā)現(xiàn)了石墨烯的超導(dǎo)電性,在頂級期刊《自然》連發(fā)兩篇文章,報道了石墨烯領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn):當(dāng)兩層平行石墨烯堆成約1.1°的微妙角度時,就會產(chǎn)生超導(dǎo)效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)直接開辟了凝聚態(tài)物理的一塊新領(lǐng)域,有無數(shù)學(xué)者試圖重復(fù)、拓展他的研究,被譽為“第五大發(fā)明”。同年12月,曹原回到中科大和學(xué)弟學(xué)妹們分享了自己成功的心得。2018年年底,曹原登上了《Nature》年度科學(xué)人物榜單首位。2020年,曹原再次以第一作者的身份在《Nature》雜志上發(fā)表兩篇文章,介紹他在石墨烯超導(dǎo)領(lǐng)域的新進(jìn)展。2021年,曹原再次在《自然》上發(fā)表文章,展示在扭曲雙層石墨烯中發(fā)現(xiàn)和探索超導(dǎo)電性和相關(guān)量子現(xiàn)象中的突破,識別了具有對稱性破缺的纏繞相,獲得凝聚態(tài)青年物理學(xué)家全球最高獎。2023年11月,加利福尼亞大學(xué)伯克利分校(UCB)官網(wǎng)顯示,曹原將于2024年7月起正式擔(dān)任該校電子工程與計算機科學(xué)系助理教授( Assistant Professor)。2024年8月21日,曹原及合作者在《Nature》發(fā)表文章《On-chip multi-degree-of-freedom control of two-dimensional materials》。截至該日,曹原已經(jīng)發(fā)表9篇Nature和1篇Science。
科研成就
曹原在美國讀博士期間研究出石墨烯超導(dǎo)角度,開辟了凝聚態(tài)物理研究的新領(lǐng)域。曹原等人通過對扭轉(zhuǎn)角的控制,將魔角特性推廣到其他二維研究體系,用來調(diào)諧和控制電子相互作用的強度,為研究多平帶雙扭超晶格中扭角和電場控制的相關(guān)物質(zhì)相提供重要理論依據(jù)。曹原發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)雙層石墨烯以 1.1 ?度的“魔法角度”旋轉(zhuǎn)疊加時,可以轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺浅R?guī)”超導(dǎo)體,從此便掀起了旋轉(zhuǎn)電子學(xué)的研究熱潮。
曹原他們發(fā)現(xiàn)“魔角扭曲三層石墨烯”能在高達(dá)10特斯拉的高磁場下表現(xiàn)出超導(dǎo)性,比傳統(tǒng)超導(dǎo)體所能承受的磁場高出3倍。該材料可能是“自旋三重態(tài)”(spin-triplet)超導(dǎo)體。當(dāng) θ 等于大約 1.6° 的“魔幻”角時,MATTG在低溫(低至1開爾文)下電阻為零,變?yōu)槌瑢?dǎo)體。
2021年,曹原在《自然雜志》發(fā)表論文,曹原及其合作者進(jìn)行熱力學(xué)和輸運測量,研究了魔角扭曲雙層石墨烯(MATBG)的對稱性破缺多體基態(tài)和非平凡拓?fù)洮F(xiàn)象。MATBG的出現(xiàn),為量子性能的研究,提供了一個獨特、絕佳的平臺,可在高度可調(diào)的平帶系統(tǒng)中研究相互作用驅(qū)動的各種新奇現(xiàn)象。曹原團(tuán)隊的這項研究是魔角石墨烯研究領(lǐng)域的一個新突破,使魔角石墨烯的理論和實驗都更趨近于一個統(tǒng)一的框架。
主要論著
據(jù)不完全統(tǒng)計,下表僅收錄部分
榮譽獎項
人物評價
“在內(nèi)心深處,他是個‘修補匠’,每次我走進(jìn)去,里面都亂糟糟的,計算機被拆開了,桌上滿是望遠(yuǎn)鏡零件?!保ú茉瓕?dǎo)師Jarillo-Herrero評)
“能與他合作我覺得是一種幸運。我想,我從他身上學(xué)到的東西和他從我身上學(xué)到的東西一樣多。我相信他將成為他那一代科學(xué)家中的領(lǐng)軍人才”(曹原導(dǎo)師Jarillo-Herrero評)
“開創(chuàng)了一個全新研究領(lǐng)域的杰出科學(xué)家”(自然雜志評)
“大學(xué)本科在我們實驗室還發(fā)了一篇PRB理論文章呢,當(dāng)時就覺得他太厲害了。他是如此的令人放心,只要把題目交給他,他一定能做出來”(曾長淦教授評)”
“進(jìn)入21世紀(jì)的第二個十年,一位來自中國的天才少年,成為了照亮黑暗的一盞明燈?!?《華盛頓郵報》評)
“曹原為我們打開了新世界的大門,我們能做的太多了”(哥倫比亞教授評)
“曹原還是很清醒的,很低調(diào),基本上沒有接受過媒體的采訪,屏蔽掉外界的聲音,專心在自己的工作上面?!保ú茉瓕?dǎo)師曾長淦教授評)
“因為年紀(jì)與成績的巨大差異,也趕在了中科大少年班創(chuàng)建四十周年這一時間點,曹原成為了一個耀眼的符號,在互聯(lián)網(wǎng)上激起了很大的反響。大眾對這個少年物理學(xué)博士充滿期待,而從前媒體捧殺神童的悲劇也時刻敲響警鐘,對這個成長在互聯(lián)網(wǎng)時代的天才少年,我們是抱著樂觀態(tài)度的。”(《南方人物周刊》評)
參考資料 >
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25歲中國“天才少年”曹原文章重磅登陸《自然》雜志.澎湃新聞.2023-04-12
95后曹原新獲一最高獎,已在《自然》《科學(xué)》發(fā)表9篇論文.澎湃新聞.2023-04-20
95后曹原將赴加州大學(xué)伯克利分校任教,被稱為石墨烯駕馭者.騰訊網(wǎng).2023-11-27
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曹原獲凝聚態(tài)物理領(lǐng)域青年物理學(xué)家最高獎.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)新創(chuàng)公益基金會.2023-04-01
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超導(dǎo):石墨烯解鎖的新技能.中國科技網(wǎng).2023-05-06
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25歲“天才少年”曹原再上熱搜,3年5登《自然》.文匯報.2023-05-08
第5篇!25歲中國“天才少年”,再發(fā)Nature!.百家號.2023-12-23
90后“天才少年”一天兩登《Nature》!硬核少年認(rèn)識一下.今日頭條.2023-05-08
一天兩登Nature!95后“天才少年”曹原強勢歸來.中國科學(xué)院.2023-04-20
海嘯級“后浪”!深圳走出的“石墨烯天才”曹原一天兩登《自然》雜志.澎湃新聞.2023-04-20
一天兩登Nature!95后“天才少年”曹原強勢歸來.科學(xué)網(wǎng).2023-04-09
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一周兩篇Nature!95后少年再封“學(xué)神”.澎湃新聞.2024-04-01
再獲重大突破!天才少年曹原發(fā)表第8篇Nature.深圳商報.2023-12-25
天才曹原:22歲攻克百年難題將技術(shù)帶回祖國,果斷拒絕美國國籍.騰訊網(wǎng).2023-04-01
【科技日報】石墨烯超導(dǎo)可控性不強? 試試換個角度多“疊”幾層.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué).2025-05-16
第5篇!25歲中國“天才少年”,再發(fā)Nature!.百家號.2023-12-23
曹原獲獎了,不是他終于有資格獲獎,是獎終于有機會頒給他.澎湃新聞.2023-04-20
天才少年曹原發(fā)表第九篇Nature,被稱為“石墨烯駕馭者”.騰訊網(wǎng).2024-08-24
“石墨烯駕馭者”MIT曹原獲2021凝聚態(tài)青年物理學(xué)家全球最高獎.石墨烯網(wǎng).2023-05-08
超燃!95后天才少年曹原再發(fā)Nature,第八篇!.石墨烯網(wǎng).2023-05-08
95后天才少年曹原發(fā)表第8篇Nature,是今年第4篇.澎湃新聞.2023-05-30
Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices.nature.2023-04-12
Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices.nature.2023-04-12
Tunable correlated states and spin-polarized phases in twisted bilayer–bilayer graphene.nature.2023-04-12
Mapping the twist-angle disorder and Landau levels in magic-angle graphene.nature.2023-04-12
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Entropic evidence for a Pomeranchuk effect in magic-angle graphene.nature.2023-04-12
Pauli-limit violation and re-entrant superconductivity in moiré graphene.nature.2023-04-12
On-chip multi-degree-of-freedom control of two-dimensional materials.nature.2024-08-24
Prize Recipient.American Physical Society.2023-05-30
導(dǎo)師高度評價曹原:“他將成為他那一代科學(xué)家中的領(lǐng)軍人才”.澎湃新聞.2023-05-08
25歲“天才少年”曹原再上熱搜,3年5登《自然》.文匯報.2023-05-08
今年是曹原 入選《自然》年度科學(xué)人物的中國人.中國日報網(wǎng).2023-05-08
【中國科學(xué)報】“曹原們”是怎樣煉成的.中國科技報.2023-05-30
《自然》年度十大人物:天才少年曹原居首,賀建奎來去匆匆.澎湃新聞.2023-04-09
25歲天才曹原再發(fā)《Nature》!2021年開局就是這么牛,自己造的記錄自己破........新浪看點.2023-04-09
“天才少年”曹原:中國潛在的最年輕的諾貝爾獎獲得者.騰訊網(wǎng).2023-04-09
是后浪,更是巨浪!一天兩登Nature!95后“天才少年”曹原強勢歸來.今日頭條.2023-05-08
面孔丨少年物理學(xué)家曹原.南方人物周刊.2026-01-23