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双非高校学生一作发名刊论文!保送北大直博
2020-11-1782161

此前,湘潭大学物理与光电工程学院2015级物理学韶峰班本科生尹衡闯同学以第一作者身份在物理学著名学术期刊《物理学评论B(快速通讯)》[Phys. Rev. B. (RC)]上发表学术论文:“Stone-Wales graphene: A Two Dimensional Carbon Semi-Metal with Magic Stability”。


《物理学评论B》是美国物理学会(AmericanPhysical Society)主办的物理学术期刊之一,主要发表凝聚态物理领域的高水平前沿学术成果,是国际物理学界广泛认可的享有高度学术声誉的期刊之一。


尹衡闯是湘潭大学首届物理学韶峰实验班学生,也是物理与光电工程学院第一位在该期刊和该栏目发表学术论文的本科学生,他2018年暑期参加北京大学夏令营并获评优秀学员,且被北京大学免试录取为直博研究生。


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 一篇顶刊论文是如何形成 


石墨烯是一种单原子层的二维蜂窝状结构,因具有许多奇特的物理性质而受到人们的广泛关注。除了机械剥离法外,人们发展了化学气相沉积法、分子束外延生长法和有机小分子自组装等方法来制备石墨烯;但考虑到不同的生长条件,如基底、温度、压强等的不同,可能制备得到不同晶体构型的二维石墨烯异构体。


近十年来,如何从理论上快速高效地预测出可能稳定存在的新型二维石墨烯异构体一直是计算凝聚态物理中的重要研究热点之一。

2017年9月开始,尹衡闯在学术导师何朝宇博士的指导下,进行二维石墨烯异构体的第一性原理预测研究。


尹衡闯利用Python编写程序,实现根据指定平面群、晶格信息和非等价点数而自动产生随机结构的功能,并结合何朝宇博士等人前期开发的晶体结构搜索代码RG2(Phys. Rev. B., 97, 014104 ,2018)的结构优化功能,成功预测出31个全新的二维sp2碳晶体结构;并利用第一性原理方法系统研究了这些二维石墨烯异构体的稳定性和电子性质。


他们的研究发现,一个可由Stone-wales缺陷周期性拓扑而成的二维碳结构(SW-graphene)在能量上稳定于前人所提出的所有石墨烯异构体,在动力学上也是稳定的;进一步研究发现了SW-graphene在其缺陷态系列中具有“幻数”稳定性,并可通过简单“能量劈裂和反转”模型得到定性解释。


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这些研究结果极大丰富了人们对石墨烯异构体的认识,为石墨烯的进一步应用提供了理论基础。以上研究成果发表在2019年1月26日出版的第17期《物理评论B:快速通信》上 。该工作得到了国家自然科学基金、教育部创新团队项目及湘潭大学基础学科拔尖人才培养计划的支持。


分享科研学习心得


尹衡闯同学也在湘潭大学物理学院团委的采访中,分享了自己的学习心得:


1、语言是一个很重要的东西 


“学好一门语言最关键的就是热情,但是热情是怎么来的?你要去用它。比如说用手机去看一些国外的新闻。”

关于如何学习英语,尹衡闯同学为我们提了三点建议:


一是要开口说,说是一个自发的主动向外的过程,需要我们去想、去构思,而听是一个被动的接收的过程,说能强化我们的肌肉记忆,矫正我们的语言习惯,说的多了,也会让我们对语言的学习更有自信;


二是记单词要有技巧,一味地死记硬背是不可取的,通过背句子记单词是一个很好的方法,前提是这些句子是简单的单句,在15个单词以内;


三是要用,可以找一个兴趣小组,找一些志同道合的人,找个安静的角落一起练习,用英语进行交流。或者学着去看PRL的文章,既能锻炼英语水平,也可以了解学科前沿动向。


2. 另一个是学习的能力 


“不同的人诠释问题有不同的角度,知识就在那里,你需要不断的探索,探索的过程是很重要的,自己预习只是你自己的理解而已,看一些其他的内容,它们会给你提供不同的路去走向同一个终点,有的路是直路,有的路是弯路,但它们最终会把你绕向那个终点”


学知识要学会挑选,图书馆里有很多书,每本书都是一堆知识,但是我们往往只需要这本书里某一章的某一个小节。


湘潭大学相关简介


湘潭大学是综合性全国重点大学。湘潭大学创办于1958年,是毛泽东主席亲自倡导创办、亲笔题写校名并亲切嘱托一定要办好的大学。1978年,被国务院确定为首批全国重点大学,成为全国16所文理工综合性重点大学之一。


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图源:湘潭大学官网


湘潭大学是湖南省与教育部共建高校,湖南省与国家国防科工局共建高校,湖南省国内一流建设高校(A类)。办学实力稳居全国百强,在《泰晤士高等教育2020年世界大学排名》中位居内地高校第43位,在USNews2020年世界大学排行榜中位居国内高校第94位。


尹衡闯同学身处的物理学韶峰实验班,是湘潭大学基础学科拔尖人才培养计划试点项目。


物理学韶峰班由教育部“长江学者”特聘教授、国家教学名师、全国模范教师钟建新教授担任学术班主任,学院教学副院长唐超副教授担任班主任,实行学业导师和学术导师“双导师制”,实施独立小班授课,激发学生学习兴趣,鼓励学生自主学习、勇于探索、个性化发展,养成批判性思维,培养独立创新能力。首届物理学韶峰实验班学生保研率达77%,其中1人保送北京大学直博,1人保送清华大学直博。


版权申明:本文素材来源自湘潭大学、湘潭大学物理学院团委,文章分享只为学术交流,如涉及侵权问题,请联系我们,我们将及时修改或删除。

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