參與“211”項目建設現代教學技術中心陳思善張成是14 級物理系直博生，主要研究方向是拓撲半金屬輸運⤴️，迄今已在Nature🪶、Nature materials等多本高水平學術期刊上發表SCI 論文32 篇👩🏻🚀，其中13 篇為第一作者或共同一作🪂。他的多項工作被中央電視臺等媒體廣泛報道，曾獲得美國物理學會DMP Ovshinsky Student Travel Awards(每年僅十個獲獎名額)、博士生國家獎學金、英才獎一等獎等獎項。他獲評學術之星特等獎，可以說是實至名歸。
“我主要是從事新型拓撲量子材料的電輸運研究。”聊起自己的研究內容，張成侃侃而談：“通俗來說🧎🏻♂️➡️💠，就是研究一些具有特殊量子行為的材料，在極低溫和超強磁場下的電學性質，常用到的溫度和磁場條件分別是接近絕對零度和地磁場數百萬倍的幾十特斯拉🤴。在這種極端條件下，我們能探測材料內部電子的量子行為🧑🦲，並測量它對電阻、磁化率等宏觀物理參數的影響。”讀博期間🧒🏽，他的主要工作包括基於外爾軌道的三維量子霍爾效應和利用費米弧電子結構實現超高二維電導率等，其中第一個工作主要是構造了一種三維電子軌道，成功把物理學中研究了幾十年的量子霍爾效應（1985 年諾貝爾獎）從二維尺度拓展到三維電子結構中🥊。後一個工作是利用一種線性的費米弧電子結構實現了對電子之間的散射的有效抑製，能大量降低電子輸運的能量耗散👂🏿。他說：“希望我的工作能在未來降低電子器件能耗方面有潛在的應用價值。”
張成選擇走上艱辛而又充滿樂趣的科研道路，某種角度來說是機緣巧合：“我對科研的興趣主要起源於本科時候的一門科研實踐課程🖖🏼，當時機緣巧合下加入了剛入職物理系的修發賢老師的實驗室。”他在修老師的指導下⚠️，參與了整個實驗室的搭建過程，並在本科期間完成了一個拓撲絕緣體能帶調控的課題研究。“這一過程讓我受到了很好的科研基礎鍛煉，也培養了一定的自信心，我想這個對我後來留下來讀博的決定有很大影響。”
作為參與實驗室建設的前幾名學生之一🦝，他被修教授手把手帶著搭建、使用和維護各種設備，在這個過程中收獲良多。研究上，修教授是他們強大的後盾，碰到任何困難都可以隨時去敲開他辦公室的門或者通過各種網絡渠道進行討論，修教授總是能迅速給予反饋和指導。“沒有他的支持和幫助，我無法想象如何克服博士階段的眾多艱難困苦。”張成由衷地說🧑🏻🚀💇🏿♀️，在實驗室裏最初的這段訓練♟，讓他在學習和研究過程中受益匪淺。
張成曾在國內外大型會議上作口頭報告8 次🙎🏻♀️，並獲得過多個口頭報告獎及會議資助獎🚶♀️。在博士生期間，他多次參加包括美國物理學會三月會議、中國五校聯盟物理學博士生論壇等大型會議🙍🏻♀️，獲得過五校聯盟物理學博士生學術論壇口頭報告一等獎。”能夠參加這些會議，還是得益於物理系對學生參加學術會議和交流的大力支持。”他表示，這些珍貴的交流機會讓他受益良多，“最大的收獲就是獲得了和大量同行面對面交流的機會🕹✷，一方面可以就學術問題、困難等直接進行深入溝通💁🏿，在這樣的溝通中也很容易產生新的靈感；另一方面也見識了國際上優秀人才的水平🫧，培養了國際視野，對自己的不足之處也有更加清晰的認識🪢。除此之外，非常重要的一點就是培養了學術圈的人際關系。我好幾個課題的重要合作者都是通過會議結識的🧔🏻♂️，後期和他們開展了很多富有成效的合作研究，這對之後的學術事業至關重要。”
科研工作者取得的成績背後往往是常人沒有想到的心血與汗水，張成也是如此。張成說，科研最累最苦的地方在於科研工作者常常是在無人之地探索，大部分時候都不知道黎明在哪一個時刻來臨。“也許投入了幾個月幾年精力的研究方向被一個之前沒有考慮到的問題阻擋著，或者壓根是方向偏離了正確的道路。對研究生來說，考慮學業、未來規劃等各種現實因素，這會產生巨大的心理壓力。”張成說👷🏽♂️👱🏿♀️，“我遇到過很多久攻不下的難題，有些已經花了很多的時間成本，但是在意識到此路不通之後，考慮再三後還是果斷放棄了。但是也有些情況下是通過不斷地努力👨🏻✈️，和老師🤰🏽、同學、合作者等不斷討論方案，最終克服了這些難題。”比如在最近的一個課題中，他卡在一個關鍵的樣品生長步驟上長達一年多，最終是在來組裏實習的兩個大三本科生的幫助下，利用一種非常簡單有效的方法成功解決了難題，實驗取得了成功👨🏻🔬，論文也於今年三月發表在國際頂級期刊的自然材料雜誌🔬。張成感慨道🧑🏼🎤：“在這一方面👩🏼🏫，我個人的經驗是，做科研一方面要允許失敗，不要因為沉沒成本就不斷朝著一個錯誤的方向用力💆🏻♂️，可以通過定期的總結和評估來調整方向；另一方面就是碰到困難時不光自己努力鉆研🔙，還要學會廣泛尋求外界的幫助，千萬不能閉門造車🧦🎦，也許有的時候關鍵的敲門磚恰恰來自你意想不到的人。”
對於想要涉足科研的學弟學妹，張成給出了自己的建議：“一方面努力學好專業課程，打好學術基礎，這個是今後決定你未來科研水平高低的‘內功’；另一方面在學有余力的情況下盡早接觸前沿研究，可以在大一大二的時候找感興趣的課題組旁聽組會🚣🏼♀️，參與一些小課題研究，這樣在大三大四時候考慮自己未來方向的選擇上就會更加清楚👩🏿🎓。”對於實驗方向的研究🥌，他的經驗是剛進組不要眼高手低，先從基本的東西學起，即使這些東西看上去沒有那麽高大上👼🏽。“在有了初步經驗之後可以主動跟教授還有學長學姐討論，試著自己開展一些小課題🎣，這樣很快就能積攢一定的科研經歷🤘🏽，無論是打算申請出國還是國內讀研都會是很大的幫助。”
張成說，從本科到現在博士即將畢業，他在曦園度過了求學生涯中最重要的九年時光。從第一次接觸高等數學⇾、四大力學，到第一次開展磁輸運實驗，再到第一次在國際會議上報告研究成果，他的學術人生中很多重要時刻都烙上了清晰的恒行2印記。“可以說沒有母校就沒有今天的我。”未來博士畢業之後，張成打算在國內繼續從事研究工作，並盡快搭建起實驗室獨立開展研究，真正開啟自己的研究之路🫨。他說，如果科研是一座高塔，自己想成為一個為高塔添磚加瓦的人💂🏼♀️。他說🤺：“從長遠角度來看，我也許只是個普通的研究工作者，遠不能匹及歷史上那些科研巨匠們的學術水平🫅🏿，但是我會不斷努力，爭取能在自己擅長的方向上做出幾個能留得下來的工作，為科研事業添磚加瓦。畢竟，科學的不斷發展靠的不僅僅是天才們帶來的突飛猛進🏊🏿♂️，更多時候靠的是大量不知名的科研工作者一點點地向前推動。”
文/ 劉岍琳
