任之:“科研像充满未知的旅程,西湖高研院有她特有的魅力”
杭州市西湖教育基金会 2017-03


“有匪君子,如切如磋,如琢如磨。”

1982年出生的任之,2009年浙江大学博士毕业后,赴日本大阪大学做研究员,后在日内瓦大学从事博士后研究;2017年3月,他正式入职浙江西湖高等研究院理学研究所。未满35岁的他已在超导新材料领域崭然见头角,对他而言科研像是一次充满惊喜和未知的旅程,他用一双纯真的眼睛,深情地注视着这个美轮美奂的物理世界。而与西湖高研院的结缘,他将其定义为一种必然。

“不确定性和偶然性正是科研的魅力所在”

谈到新材料研究,任之如数家珍,他说:“材料研究在当前的凝聚态物理领域扮演着非常重要的作用。新材料的发现往往带来新的物理现象,掀起新一轮的研究浪潮。此外,材料研究还有着直接的应用前景,所得到的结果可能改变每个人的生活。从我个人角度而言,新材料的研究很大程度上是对未知领域的探索,其结果的不确定性和偶然性正是其魅力所在。”

怀揣着对科研的热爱和激情,他厚积薄发、初试锋芒:在铁砷化合物中,首次通过As位掺杂引入超导,并观察到超导与铁磁两种相互敌对现象的共存;在Bi系拓扑绝缘体材料中,发现一种结构有序的三元化合物和一系列四元固溶体具有良好的体绝缘行为,为研究拓扑表面态的输运性质奠定了基础;利用国际领先的高压低温技术发现一个新的压力诱导Ce基重费米子超导体,并首次观察到超导和反铁磁有序温度随压力增加同时升高这一反常现象。

“不管做科研还是做人都一样”

科研需要大量的时间投入和心血倾注,更需要持之以恒的科研态度。任之坦言,科研不是一劳永逸的,尤其在新材料领域,没有一种材料可以改变一切,要不断探索、不断发现。身处其中,他丝毫不觉得艰辛,有兴趣并能够行动,有想法并能够实现,他认为这是一件非常幸运的事。

在日本大阪大学做博后期间的一件事情令他印象深刻。当时他的研究课题是如何降低Bi2Se3的体载流子浓度以观察拓扑表面态的量子震荡。事实上,国际上很多高水平的实验组都在进行类似研究,主要采用Bi位掺杂的方法。他经过调研后向导师提出,可否尝试在Se位用Te替换来实现目标,却被当场拒绝。这之后走了不少的弯路,最终还是采用了他最初的建议,结果证明他的想法是正确的。

为此,他很有感触地说:“科学研究不能盲目随大流,只要自己觉得对的事情就一定要坚持,不管是做科研还是做人都一样。”采访中,他指着一张研究发现的单晶照片,开心地说:“看它多漂亮!”晶体晶莹剔透,纹理清晰,仿若黎明时刻草叶上、花瓣间的露珠,更像夜空璀璨的繁星。这应该就是科研带给他的惊喜和感动吧。

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“无愧西湖高研院首批PI的名称”

2017年2月,任之辞掉日内瓦大学的博士后研究工作,3月正式入职西湖高研院。他说:“我已经加入西湖高研院一个月了,我很认同西湖高研院自由、平等的学术氛围,以及追求真理和科学创新的精神,西湖高研院对科研人员支持很大,为年轻的科研工作者提供了广阔的发展空间,我们可以心无旁骛地投入科学研究。同时,我也能感受到每一位同事都干劲十足、斗志昂扬,西湖高研院有其特有的魅力。”

在初创阶段加入西湖高研院、成为首批正式入职的学术人才,对他而言是骄傲,更意味着肩上沉甸甸的责任。“作为一名科研人员,只有拥有拿得出手的科研成果,才能在相关领域拥有话语权,才能无愧于西湖高研院首批PI的名称。”

仰望星空,心怀远大的理想;脚踏实地,追求卓越的路要一步步前行。为此,他制定了清晰的目标,5年内建立高水平材料研究实验室,具备多晶合成、单晶生长多结构解析及化学成分分析、常压下及高压下综合物性的测量等能力,并力争发现一种新超导体或者具有拓扑非平庸性质的量子材料。

最后,任之说:“我的研究是对材料领域的探索,而西湖高研院则是对现代科研体制和创新人才培养模式的探索。我期待这两种探索能相辅相成,共同开花结果。”筚路蓝缕,以启山林。显然,他信心满满。


附:任之简介

任之(1982-),湖北黄陂1999年人。年进入浙江大学,2004年毕业获学士学位,2009年年获凝聚态物理博士学位。随后在日本大阪大学(2009.7-2012.12)和瑞士日内瓦大学(2013.4- 2016.12)进行博士后研究。现为浙江西湖高等研究院理学研究所研究员。

致力于探索当下凝聚态物理前沿课题感兴趣的块体材料,并通过化学掺杂或施加物理压力来改变其基态性质,以期实现对新奇量子态的宏观调控。主要成果包括(i)在化学掺杂寻找新的铁基超导体方面,首次发现同价态元素替换引入超导并观察到超导与铁磁共存;(ii) 在铋系拓扑绝缘体方面,通过系统改变化学组分极大降低体载流子浓度并成功观测到拓扑金属表面态的量子振荡; (iii) 在铈基重费米子方面,利用国际领先的高压极低温技术发现了新的压力诱导的重费米子超导体,并首次观测到超导转变与磁有序温度随压力增加同时升高的现象。共发表论文45篇,总计被引用超过3300次。部分论文被Nature Physics News and Views, NPG Asia Materials, 和APS Physics以亮点进行报道。作为团队成员获得2012年教育部高等学校自然科学一等奖。