腳踏實地的科研行路者
——記北京大學信息科學技術學院物理電子學研究所副教授康寧

□ 劉婉茹

康寧

極端條件是指人們日常生活中并不存在、而且用通常的手段難以實現的某些物理條件，如極低溫、超高壓和強磁場等。在傳統科學日臻完善的今天，為了能制造出更多機遇以取得全新的突破，非常規的極端實驗條件顯得越來越重要。

這一物理條件的發展和運用，使得人們可以在實驗室中發現并研究物理、材料、化學和生命科學中許多奇妙的新現象，為未來能源、信息和材料等領域中科學問題的研究和核心技術的解決提供了新的途徑，從而大大拓展了我們認識自然、改造自然、造福人類的能力。

7年前，秉持著在這一領域研究中為我國的科研事業助力的初心，康寧來到了北京大學信息科學技術學院物理電子研究所這一平臺。在平臺的支持下，他將研究領域集中在極低溫、強磁場條件下低維電子體系及其量子器件的表征和輸運性質研究，在基于超導—納米線復合器件的介觀輸運實驗研究、低維超導體系及其復合器件的量子輸運性質研究、石墨烯多端器件中的量子輸運及其低維復合結構的輸運性質研究中展開了一系列探索。研究初衷，多年未變。在與康寧的溝通中，我們深刻地感受到了一位當代科研人的睿智與沉穩、嚴謹與踏實。

科研逐夢 不懈前行

用更高的志向、更寬闊和長遠的眼界，在科研世界里不懈奮進，康寧的逐夢之旅，始終堅定。

本科畢業于南京大學物理系，之后康寧又獲得了中國科學院物理研究所理學博士學位。為了在科研領域有更多的突破，他先后在德國Konstanz大學物理系、日本東京大學固體物理研究所和巴黎十一大學固體物理實驗室做博士后研究員。多年的海外研究經歷，極大地拓寬了康寧的研究眼界。不管在何時何地，他總是能保持對科學研究不變的熱忱。全心投入到科研工作之中，他在科研方面也取得了一些創新性進展。

在國外從事科研工作時，康寧研究了一些一維納米材料的相圖，為認識一維材料的性質以及后續的應用奠定了基礎?？祵幈硎荆宏P于此類研究，我們都是屬于做得比較早的，因為我們所做的研究方向都相對較小，僅僅在研究領域內，大家才會比較關心。但是，只要能夠將所在研究領域的科研進展往前推一點，就是科學研究的一個小進步。

心系祖國 探索不息

科研工作者的夢想應該與祖國的科研事業發展緊緊聯系在一起。2011年，結束了在國外多年的科研工作，康寧來到北京大學信息科學技術學院物理電子學研究所任副教授，在極低溫、強磁場物理條件下低維電子體系及其量子器件的表征和輸運性質研究領域中探索前行。

在康寧回國之初，國內從事這一領域研究的相關科研人員還比較少，而他也希望能在這一領域的基礎研究中，為我國貢獻屬于自己的科研力量。回國后，他一直在承擔極低溫、強磁場條件下測量平臺的建設任務。他告訴記者，極低溫條件下的實驗研究，不是只需要一個儀器放在那就可以，在測量中，有許多細節問題都需要科學家進行綜合考量，然后將科研儀器進行改造。特別是在測量固態的電子器件時，其對微弱信號的要求很高，在建設平臺時，康寧及其團隊成員還要將這些因素考慮在內，以滿足他們做一些量子器件研究的需要。研究平臺的建設是康寧及其團隊成員心血的結晶，雖然國內在相關領域的研究中起步比較晚，研究技術積累得還不是很夠，但是康寧及其團隊成員由衷地希望能通過自己在研究領域中所做的一些努力，為推動我國相關領域研究的進步而不斷前行。

2014年，康寧主持的國家自然科學基金項目“基于石墨烯三端和多端納米器件的量子輸運研究”正式開始研究。

在項目研究中，他們以探索和研究以石墨烯三端和多端彈道器件的量子輸運特性和量子電子器件的研制為主要目標。通過優化石墨烯納米器件的微加工工藝，他們發展和完善了低溫、強磁場條件下的測量系統，并結合微弱信號的測量技術對器件的量子輸運行為進行細致的研究，理解石墨烯納米器件中電荷和自旋的散射過程及耦合機制，進一步揭示出納米尺度下石墨烯材料的新奇量子特性。以此為基礎，他們終于通過設計和制備不同結構的石墨烯三端和多端器件，研制新型多功能的石墨烯量子電子器件。

在項目進行的4年間，他領導項目研究組按照預定的實施方案和技術路線，發展和完善了石墨烯量子電子器件所需的器件制備工藝和微弱信號測量技術，部分研究結果在國際上處于領先水平。其中主要研究成果包括：成功研制出了基于單層石墨烯的三端和多端器件，細致研究了不同尺度下器件的非線性效應，在室溫下觀察到特征的非線性效應，表現出石墨烯納米器件的室溫彈道輸運特征。在研究中，他們進一步在低溫強磁場下觀察到局域散射勢壘對量子霍爾邊界態散射的非對稱效應；率先在國際上開展了基于過渡金屬碳化物及石墨烯異質結結構的量子輸運特性研究，發現了一種新型的二維超導體，并利用其與石墨烯異質結構實現理想的超導接觸。實現了項目研究的創新性突破。

教學致研 孜孜不倦

科研之路并非一帆風順，在實驗平臺的建設過程中，康寧及其團隊成員也遇到過一系列技術難關。不同于國外實驗室在建設方面會有專門的技術人員輔助，康寧及其團隊成員們任何事都要親力親為，遇到問題了就自己去學習去鉆研，而正是因為這樣，他們在平臺搭建的過程中收獲了極大的成長。

科研之外，學生的培養工作也是康寧的工作重點。從事研究工作的初衷是什么？康寧一直在思考。在他看來，一名科研人一定要有發自內心的對于科研工作的熱愛，只有這樣才能讓自己全身心投入進去，特別是在本科生到研究生這一階段，這一轉變尤為重要。在日常的研究工作中，相較于在師長的位置上對學生進行引導，他更注重與學生建立平等的合作關系。他說：“科研工作永遠沒有固定的答案，需要不斷摸索前行，也許在共同解決科研問題的過程中，學生會收獲很大的成長，從而使他們覺得從事這一領域的研究工作更有趣味性?！?/p>

年輕的團隊

科學研究不能急功近利，特別是在康寧所在的研究領域，他們經常做一些小器件的輸運研究，在顯微鏡下一呆就兩三個小時，有時候做了一個多月的樣品，可能在一兩分鐘之內就壞了?！叭绻愿裆晕⒓痹暌恍?，就會越做越差。雖然相對較慢的性格在現在的科學研究中有些‘格格不入’，但是總要有一些不同性格的人去做一些事情?！笨祵幷f。所以，他也始終告誡學生，在從事科學研究時不要太心急，只有腳踏實地深入到科學研究之中，科研成果才會“水到渠成”。

在國家將量子計算、量子信息方向列入國家戰略發展的背景下，未來，康寧還會在自己科研方向的基礎上，向著量子器件方面的研究不斷前行。而想要進行這一領域的研究工作，超導方向的研究就起著至關重要的作用?，F如今與石墨烯類等低維結構特征的材料在低維納米電子學器件中有潛在的應用前景，但其中復雜的物理現象諸如電荷密度波與超導的關聯?？祵幰蚕Ｍ軐⒊瑢c低維材料相結合，開展一系列探究工作。

2018年，其申請的自然科學基金面上項目“基于石墨烯/二維超導異質結構器件的量子輸運研究”正式開展研究工作?，F如今，他和團隊成員已經馬不停蹄地投入到了下一個階段的研究中，為了新的科研目標而進發。

從事科研以來，康寧一直在科研世界里腳踏實地前行，在他身上我們可以看到很多中國科研人員的縮影——踏實、專注、沒有功利心。在國家經濟不斷發展的當下，他仍會在自己的領域研究內發光發熱，為了科研領域的點滴進步而孜孜不倦！