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早晨起来打开网页,看见Geim和Novoselov赢了诺贝尔,挺意外的。消息披露前一天,我在松鼠会讨论组里说:“如果明天,A. Geim因为graphene拿了物理奖,他将成为历史上第一个两奖在身的科学家。”

Geim是个有很多稀奇古怪想法的实验物理学家。把青蛙放进磁场去磁悬浮一下,算是一个。论文发表在 Eur. J. Phys,并为他赢得Ig Nobel。

他还研究了蜥蜴手掌掌纹的微结构,是如何和外界依靠范德瓦尔斯力产生粘性的。这篇论文发表在Nature Materials上,其中有张图片如下:蜘蛛侠玩偶的右手掌心处是他们模仿蜥蜴掌纹开发出的的新干燥粘性材料,蜘蛛侠通过这层材料被吸附在玻璃板上。TBBT的谢耳朵把漫画英雄印在T恤上,Geim是把漫画英雄写在论文里,发表在顶级刊物上。

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当然,最影响深远的一次奇思妙想则是他石墨烯(grahene)的工作。石墨是个常见的材料,人们已经研究了近百年,石墨是层状结构,每一个碳原子层(石墨烯)靠范德瓦尔斯力吸在一起。又是范德瓦尔斯力!从前研究蜥蜴的时候,Geim要想办法用材料去模拟蜥蜴手掌去产生足够的范力,现在研究石墨烯,他要想办法怎么打破层之间的范力,剥离出单层碳原子。他和Novoselov打算用透明胶带(没错,就是办公室里常用的,最便宜的那种)。

和他同时尝试剥离石墨烯的还有哥伦比亚的年轻教授 P. Kim的科研小组。他们用的方法看上去更“高科技”一些,用AFM(原子力显微镜)的针尖扫过石墨顶端,企图依靠针尖的力量带下来几片石墨烯。

后来的结果大家都知道了,透明胶方法赢了AFM。在一次报告上,Kim说,当他听到Geim用透明胶法实现了单层石墨烯的时候,他心想,完蛋了,我可能拿不到终身教职了。不过,因为他跟进得很快,随后发表了几篇很重要的论文,现在已经成为正教授。

youtube上面有很多视频介绍到底怎么用透明胶剥graphene,有兴趣可以自行搜索。这个方法最神奇的地方在于,那么薄薄一层材料,居然可以用肉眼在显微镜下看到。

当然在科学发现中,好运气是重要的一部分。在剥离graphene的时候,Geim他们用的硅衬底上的氧化层是300纳米厚,后来人们发现,如果用其他厚度的氧化层,他们很可能无法在显微镜下看到单层graphene。

很多人觉得graphene不配拿诺贝尔奖,我相信这些人并不理解graphene这个体系的独特之处,就在前几天,人们在拉伸的graphene样品里发现朗道能级分裂,这说明拉伸对于graphene来说,相当于产生了上百特斯拉的赝磁场,这种宏观量子效应或许可以用来设计新的器件。

去年诺奖给了光纤,今年给了graphene,并不像人们预测的那样不同领域的研究轮流坐庄。这说明,一笔写不出两个物理,无论是什么领域,用的都是相对论和量子力学,用的都是同样的思维方法和观察方式。graphene发现以后,高能领域的人也很兴奋,他们设计了很多实验,希望用这个独特的二维体系去模拟一些高能领域内的难题。所以,你看,在真正的物理学家眼里,凝聚态并不只是固体和液体。


最后,祝贺A. Geim(右)和K. Novoselov(左)!

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43 Responses to “[诺贝尔2010]简单说说今年的物理奖”

  1. 说道:

    嗯……用透明胶……牛B……

  2. 霍森布鲁斯说道:

    当时我还说没查到谁同时获得搞笑炸药奖和炸药奖呢。

  3. sheldon说道:

    太感慨了,原来一直以为2维的分数量子统计是随便玩玩的,闹了半天真有东西做出来啊!

  4. play9937说道:

    they are lucky

  5. 赛斗士说道:

    这么说,以后两奖一身的获奖者会越来越多……

  6. c2blog说道:

    透明胶满塞!

  7. scsdfy说道:

    请问:范德瓦尔斯力是否就是中学物理课本上提到的分子间的相互作用力?

  8. somebody说道:

    蝙蝠侠是左手不是右手,除非...,照片洗反了。

  9. SILENTGHOST说道:

    印象中,撕开透明胶带可产生X射线的,还有人研究过这事。

  10. jhl说道:

    磁悬浮青蛙论文发表在Nature?are you kidding me? Eur J Phys!
    不要信口开河,读一读原文。

  11. lalunasun说道:

    “在剥离graphene的时候,Geim他们用的硅衬底上的氧化层是300纳米厚,后来人们发现,如果用其他厚度的氧化层,他们很可能无法在显微镜下看到单层graphene。”

    这句话真得好好说说……

  12. ether说道:

    用透明胶把诺贝尔奖粘了回来........

  13. 圆耳朵说道:

    科学家的脑袋很奇妙

  14. sw2000说道:

    2010年诺贝尔医学或生理学奖得主名单在10月4日公布,物理学奖、化学奖和经济学奖得主名单分别于10月5日、6日和11日公布,和平奖于10月8日揭晓,而文学奖公布获奖者的日期定在10月7日。[

  15. newcswy14说道:

    透明胶~~~~厉害啊·······

  16. Hecnil说道:

    范德瓦尔斯?我们好像是叫范德华……是一个人吧……

  17. Metaverse说道:

    赝磁场是什么……?加个注释吧。。。

  18. Marvin P说道:

    你们搞物理的管Von der Waals叫范德瓦尔斯力吗?我们生物书上是叫饭的华丽。

    • lalunasun说道:

      化学也叫范德瓦耳斯力
      不过高中可是当作“范德华力”讲的

    • lalunasun说道:

      化学也叫范德瓦耳斯力
      不过高中可是当作“范德华力”讲的

  19. Firm说道:

    都有很高的应用范畴

  20. 任子爵士说道:

    Geim这个人肯定生活中很有趣吧~~~

  21. c说道:

    把诺奖的结果看作是前沿科技的方向和未来的方向。可是,中国的研究为什么就没有呢?连提名也没有吗?

  22. 周庄梦蝶说道:

    奖公布了,人。

  23. SCT说道:

    今年的有个奖很振奋苠芯啊, 和我们息息相关的!

  24. armor说道:

    一笔写不出两个物理,无论是什么领域,用的都是相对论和量子力学

    are you fucking kidding me, or you just stupid?

  25. Wanglius说道:

    ig Nobel奖每年颁奖仪式上那个拿着扫帚扫纸飞机的老伯也得了炸药奖啊,可惜igNobel没有给他个名誉奖啥的

  26. 江辰昊说道:

    真的...透明胶...

  27. hand说道:

    石墨烯是真不配得炸药奖,这玩意到现在还不知道有啥用

  28. [...] 科学松鼠会 » [诺贝尔2010]简单说说今年的物理奖 http://sinaurl.cn/h4MA1J [...]

  29. uniclee说道:

    “当然在科学发现中,好运气是重要的一部分。在剥离graphene的时候,Geim他们用的硅衬底上的氧化层是300纳米厚,后来人们发现,如果用其他厚度的氧化层,他们很可能无法在显微镜下看到单层graphene。”

    不知是否利用二氧化硅层上下界面形成干涉后,来观测单层graphene的?而其他厚度的氧化层刚好不行?谁能解释一下?

  30. hans说道:

    听过Geim做过三次关于graphene的报告,他获奖不仅仅是因为发现了graphene,还有做过很多开创性的实验,他首先提出graphene中的charge carrier有相对论效应,测量了graphene的力学,电学和光学特性,并且都给出了解释。因为他的开创性工作,graphene形成了一个新的研究领域。
    现在graphene已经有很多种制备方法了,不仅仅是胶带。

  31. il.notwen说道:

    "没有任何事实根据支持,竟然获奖"
    您確定如是論述都沒有事實根據支持?抑或只是您一廂情願的"孩兒吵糖吃"心理作祟?沒有內容的辯駁只是更大的笑話罷了~
    在此提出一篇論文供您參考,若有興趣建議您可上Web of Knowledge搜尋相關文獻:
    http://www.sciencemag.org/content/321/5887/385.full

  32. ALAN说道:

    真该审核严厉些。 看得好累。

  33. LRZ说道:

    无法理解“宇宙使者”想说什么。炸药和平奖(?!)什么的,作为一个涉世未深的高三学生,不作评论。但无论炸药物理奖颁给大爆炸还是石墨又有什么差别?“一笔写不出两个物理”,而且两者又是同样的理论基础--量子力学。
    至于所谓“理论错误”,恕我孤陋寡闻,从未听说所谓“原子物理学”,如果这是指目前用来解释微观现象的量子力学,那所谓“其理论基础找不到任何事实基础”,嘛,你在这发贴用的电子产品的集成电路连“事实”都算不上?亦或你用机械式的卡片机发帖的?那本人叹服。
    还有所谓贵族说,至少我从没听谁说过得了诺贝尔奖的研究对象或研究方向是“贵族”,不然照一次X光就享受了一次“贵族待遇”?要知道X光可是首届炸药奖得主,怎么着也是个贵族中的XX机之类的玩儿意吧?还有,按此说法,生物或医学奖就是一摆满杯具的茶几,一旦有医生或动物学家获奖,另一科就只能沦为“贵族”陪衬了。如果这只是指碳单质成为新的研究热门,那有什么奇怪’碳单质可是在实验中能在宏观尺度体现量子效应(对了,好象这玩意儿“不存在事实根据”),在实践中又能用来研发新器件。要知道,连“常温核聚变”都一度引领研究潮流,如此实用的碳单质就不行?
    不过最后一句指点江山般地点评,嘛,不的不说,倒真有贵族范儿啊!我是在夸你哟!

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