张定:抓住实验细节的“狐狸尾巴”

国将兴,必贵师而重傅。尊师重教是中华民族的优良传统,也是大学最珍惜的风尚。清华历来重视教师队伍建设,集中资源加大支持力度,促使更多人才脱颖而出,让清华成为国际学术大师荟萃、各国优秀学子向往的学术殿堂。

清华大学学术新人奖是我校青年教师的最高学术荣誉,用于奖励在学术研究上具有创新精神、近几年取得突出研究成果的青年教师。1995年,学校设立该奖项。2008年,碧桂园集团董事局主席杨国强先生捐赠3000万元在清华大学设立国华杰出学者奖励基金,一部分用于支持学术新人奖获奖教师。

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张定,20087月于北京大学物理学院获得学士学位;20143月,于德国马克斯-普朗克固态研究所获得博士学位。20143-20168月,先后在德国马克斯-普朗克固态研究所、清华大学物理系从事博士后研究工作。20169月至今,先后任清华物理系助理教授、副教授,主要从事凝聚态物理实验研究。2019年获得国家优秀青年基金项目资助,荣获2019年度清华大学学术新人奖等奖项。

 

科研之路:抓住细节的狐狸尾巴

我的科研生涯开始于一次聆听某量子现象的发现者亲述其发现的经历。”20083月,在北京大学物理学院就读本科的张定,来到德国参加博士生选拔。当时的面试官、量子霍尔效应的发现者、诺贝尔物理学奖得主冯·克里青教授,用一些基本物理图像向张定讲解了他获奖研究中发现的玄机,由此开启了张定与量子霍尔效应的量子纠缠

此后数年,在与导师的无数次交锋中,张定博士逐渐掌握了用物理的语言去思考和进行分析的方法,更养成了注重实验细节的习惯:一项重要的科学发现,很有可能起初呈现出来的仅仅是众多曲线中的一个小小的平台——比如冯·克里青教授观测到的量子霍尔电阻。张定老师说:好的科研工作者需要懂得抓住这样的狐狸尾巴

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张定(中)与导师冯·克里青教授(右)以及Georg Bednorz教授(左)(1988年诺奖得主)

2013年夏天,清华大学薛其坤教授应冯·克里青的邀请,来德国作关于量子反常霍尔效应新发现的报告。临近博士毕业的张定毛遂自荐加入薛教授研究组,这成为了他研究生涯的一次重要转折点。国内欣欣向荣的科研气象深深感染着张定,薛老师常常在实验室和一线研究者们讨论到深夜,带领团队齐心协力,工作进展迅速,与欧洲的慢节奏形成了鲜明对比。

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张定(左)、冯·克里青教授(中)与薛其坤教授(右)

在这样的氛围下,张定很快搭建起了自己的实验装置,在清华物理系蓬勃发展的浪潮推动下,不到一个月便与合作者一起抓到了狐狸尾巴”——一种新材料意外出现了超导的迹象。顺着这条线索,通过五年多的辛勤研究,团队取得了卓越进展,为提升超导性能提供了有意义的启示,还为寻找具有类似特性的新材料指明了方向。

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教书育人:激发对物理科学的浓厚兴趣

2016年,张定老师开始在清华大学物理系任教,为更多步入物理殿堂的同学指引科研的道路。令张定老师倍感欣慰的是,他指导的第一位博士研究生,也成长为了不仅具有灵活实验技巧而且还有独立学术精神的汹涌后浪

如今,张定老师的研究小组已经培养了一批技能与精神兼备的能手,这也使张老师可以将更多的精力投入到本科的教学中。张老师所教的课程《大学物理B》,是针对非物理系的同学开设的。张老师希望通过这门课程,能够使同学们从中学阶段疲于应付试题的学习方式中抽离出来,对物理科学产生兴趣,掌握一定的物理图像。为此,张老师尽可能通过物理学史来串起课程内容,让同学们能够穿越回到当初某个现象被发现的现场,感受科学发现的魅力。

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研究小组成员

此外,物理是一门实验科学,张老师也很注重将实验研究者体会到的丰富乐趣与同学们分享。这得到了清华物理系团队的强力支持,团队提供了一系列优质的演示物理实验,深受同学们欢迎。

在张老师的努力下,很多同学在掌握专业知识之余也收获了对物理科学的研究兴趣。在每学期授课结束后,张老师都会收到一些同学写来的邮件,感谢这门课激起了他们对物理的好奇心。面对这样的反馈,张老师说,这是作为一名教师能够收获到的一份不一样的奖励。

 

作为一名优秀的清华教师,张定老师不仅取得了创造性的科研成果,更以自己的科研经验指引着学术后浪,用自己的教学理念感染着清华学子。学术的发展与学生的收获,都是对老师最好的鼓励。