【天籁】Science:找到你最感兴趣的问题

8/22/2018

小全编辑

全科之窗|ABC平台

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8/22/2018 12:00:00 AM

这是一个关于“选择”的故事,科学研究者在开始独立研究的早期应该选择已经成熟确立的研究领域,还是选择开辟一个新的领域;是选择一条相对稳定容易的道路,还是相对艰难未知的道路。这是一个问题。总之,遵循自己内心的选择吧。

Nicola Spaldin是瑞士苏黎世联邦理工学院教授,2015年因建立新型多铁性家族的理论基础成为Korber European Science Prize的获奖者。
故事起源于一次喝咖啡时的闲聊。在上世纪90年代末,Nicola Spaldin在Karin Rabe的铁电体研究组做博后。【某些晶体在一定的温度范围内具有自发极化,而且其自发极化方向可以因外电场方向的反向而反向,晶体的这种性质称为铁电性,具有铁电性的晶体称为铁电体。】尽管其被命名为类似磁现象(铁磁性与铁电体单词相似,ferromagnetism—ferroelectrics),但是铁电体通常被认为不具有磁性。这导致Nicola Spaldin,一个磁学研究新手在这个实验室显得有些奇怪。虽然奇怪,但是却是Nicola Spaldin职业生涯的关键。在Nicola Spaldin和实验室伙伴狂饮浓咖啡时,Nicola Spaldin的实验室伙伴对Nicola Spaldin说“很遗憾没有磁性铁电体”。
“哇哦!这是真的吗?”Nicola Spaldin想。“是真的没有磁性铁电体?如果是,为什么?”这是一个有趣的基础性问题,如果磁性电磁铁存在,这种物质在技术领域会很有用。这很快成为Nicola Spaldin在这个世界上最感兴趣的问题。所以当Nicola Spaldin拿到美国加州大学圣芭芭拉分校的助理教授职位几个月后,Nicola Spaldin放弃了Nicola Spaldin曾经计划研究的半导体纳米结构领域(这是个已经确立的领域),并开始一心一意的寻找磁性铁电体。
Nicola Spaldin的博士后工作涉及扩展电子结构方法去研究磁系统——恰好是Nicola Spaldin需要的预测新的多铁性材料性质的方法。
有了这些工具,Nicola Spaldin开始创建磁性铁电体的计算机模型。Nicola Spaldin计算、思考、再计算直到2000年,Nicola Spaldin准备开始发表至少一部分的对于这个问题的回答——“为什么会有这么少的磁性铁电体”。
解决难题耗费时间,并且Nicola Spaldin的文章根据他的前期研究还没有很强的说服力,而且当你在一个只有你一个人的研究领域,你不能获得大量的可引用资料。类导师建议Nicola Spaldin立刻开始做一些更主流的研究。
相反,Nicola Spaldin一直在坚持,Nicola Spaldin希望看到他的预测在实验室被验证。Nicola Spaldin开始着手前期研究的巡回演讲,对这个新的领域进行游说,并期望找到合作者。Nicola Spaldin的热情在消磨,2001年3月,Nicola Spaldin鼓起勇气于美国物理学会会议上组织第一次多铁性材料会议,使得进一步促进了这个领域的发展。一年后,Nicola Spaldin被授予终身教职。
2003年与Ramamoorthy Ramesh小组(现在在UC Berkeley)合作,他们成功的生产并解释多铁性材料薄膜——铋铁氧体(bismuth ferrite)。由此发表了一篇Science文章及的得到一个经验:一个备受瞩目的出版物能激发这个领域的发展。不久以后,许多研究小组和工业试验室 开始研究多铁性材料。在Nicola Spaldin意识到之前,多铁性材料已经不再属于他一个人了,而是有了自己独立的生命,并伴有这个世界上众多活跃的研究者。
Nicola Spaldin已经达到事业上经常被年轻人询问他的意见的阶段。Nicola Spaldin给出的是安全保险的、明智的也是以前他自己得到的建议:在已确立的领域做出坚实的贡献并发表很多文章成为社会上知名并受尊重的研究者,将高风险的事留到拿到终身教职之后。但是,内心深处,Nicola Spaldin希望年轻的科学家不要听从这条建议。Nicola Spaldin希望:“你会发现你的问题,是对你而言世界上最有趣的,并用尽你的热情去追寻答案,开辟你自己的科学领域。”

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