王欣然：一名“80后”教授的石墨烯情结

人物小传

“80后”王欣然是全国最年轻的长江学者,南京大学电子科学与工程学院教授、博士生导师。在国外求学期间,他发表的一系列前沿研究成果引发了全球石墨烯纳米带的研究热潮。回国后,他投入到基础教学第一线,学术成绩优异。2013年,他获得“国家杰出青年基金”,成为首个获此殊荣的“80后”。

他响应祖国召唤,毅然放弃国外优厚条件,把青春和智慧倾注到国家的科技进步和人才培养中。他在国际上首次制造出互补性高开关比的记录,在未来电子信息材料替代研究及相关领域处于国际领先水平。回国后,他主持或参与近10项国家级科研项目,曾获国家杰出青年基金、入选国家首批“青年千人计划”,并于今年获“中国青年五四奖章”。他就是全国最年轻的长江学者,南京大学电子科学与工程学院教授、博士生导师王欣然。

漫漫求学路

2000年,王欣然以奥林匹克物理竞赛山东省一等奖的身份被保送至南京大学物理学专业。大学期间,他不但成绩优异,还利用业余时间与几位同学组成了科研兴趣小组,并以全系第一以及发表多篇SCI论文的成绩,获得美国斯坦福大学全额奖学金。

斯坦福大学是一片科学研究的沃土。王欣然师从美国艺术与科学院院士Hongjie Dai教授,从事下一代电子材料与器件研究,在石墨烯纳米材料及电子器件方面,攻克了诸多国际难题。

石墨烯是一种理想的电子材料,具有极高的信息处理速度,在多个领域有着广泛的应用前景,其发现者于2010年获得诺贝尔物理学奖。然而,石墨烯应用于集成电路的最大问题在于,它不是半导体。因此,如何在石墨烯中引入带隙,使其成为半导体,是国际上的前沿课题。

2008年,王欣然与合作者经过反复探索和实验,在国际上首次制造出互补型高开关比石墨烯纳米带场效应晶体管,并长期保持开关比的纪录。他还在国际上首次证明了石墨烯纳米带,有望制造下一代自旋量子器件。这一系列成果发表在《科学》《自然》等顶级学术期刊上,在国际上掀起了石墨烯纳米带研究的热潮。《科学》期刊曾在题为《硅时代是否要终结?》的特约评论中认为,王欣然的石墨烯逻辑器件有望取代硅材料成为下一代电子材料。

矢志报国情

在美国深造7年,王欣然不仅学到了专业知识,也学到了国外先进的科研和管理方法。看着祖国蒸蒸日上的发展,他报效祖国的想法越来越强烈。但选择回国,就意味着要放弃国外优越的条件。王欣然还是下定决心,于2011年回到祖国,顺利入选中组部首批“青年千人计划”,受聘为母校南京大学电子与工程学院教授、博士生导师。

回国后,王欣然带领研究组围绕电子科学前沿领域“二维材料的信息器件”开展研究。短短4年多,他不仅完成实验室的各方面建设,指导学生发表了多篇高水平研究论文,还在国际上首次阐明了二维材料的缺陷对载流子输运的重要影响,完成了多项创新成果,产生了广泛的国际影响,为二维材料在下一代信息技术中的应用奠定了坚实的基础。因学术成绩优异,2013年,王欣然获得“国家杰出青年基金”,这也是“80后”首次获此殊荣。

桃李竞芬芳

在专注科研的同时,王欣然也倾力投入到基础教学第一线。他为本科生讲授多门基础课程和专业核心课程,并担任研究生和博士生导师。他指导的30多名学生中,不少人进入斯坦福大学、东京大学等名校深造。

王欣然常常到深夜甚至是凌晨2点,才能回到宿舍休息,这种高强度的工作换来的是他和学生们的快速磨合成长。“带学生的方法要在失败中探索。”说起当初的艰难探索,王欣然依旧记忆深刻,“起初对学生要求比较严格,以致有个学生都不太想接我的电话了”。当然,学生的成功也让王欣然尝得了“桃李芬芳”的喜悦,与学生相处更为融洽。

作为一名始终致力于科研的杰出青年,说起对青年学子的期待,王欣然显得格外严肃:“我对学生始终有三点期望:第一是追求卓越,无论以后从事科研还是直接就业,任何时候,在任何环境下,都应追求卓越;第二是要有责任心,一个集体中,每个人是否有责任心十分重要。如果一个团队,人人都能够负起责任,就会产生‘集体效应’,这个集体就会团结高效;最后一点是团队合作精神,拥有团队合作精神的人,才能够取得成功。”

王欣然的人生目标很简单,“就是希望能带领团队在科学研究方面走在世界最前列,并能够为国家培养出高素质人才”。作为新时期留学回国青年中的优秀代表,他把自己的青春倾注到国家的科技进步和人才的培养中,把自己的智慧和汗水都倾注在祖国这片土地上。