今天（10月25日）举行的2024世界顶尖科学家论坛开幕式上，2023年国家最高科学技术奖得主、中国科学院院士、南方科技大学校长、清华大学物理学教授薛其坤分享了材料与物理学领域的最新进展。
薛其坤的演讲从温度话题切入，他正在研究的室温超导材料也与此息息相关。他提到，液氮4的沸点为-269℃，液氮3的沸点则为-273.85℃。尽管一瓶普通液氮和一瓶普通水的价格相差无几，但一瓶液氮4的价格为50美元，而一瓶液氮3的价格则高达4000美元。他笑言：“如果你的实验需要用到液氮3，那么实验室的经费必须非常充足。”
自1911年科学家发现超导现象以来，相关研究从未停止。如果室温超导能够实现，将带来许多不可思议的应用。薛其坤打比方说，假设实现了室温超导，这座位于临港的顶尖科学家协会永久会址就可以悬浮并漂移到任何地方，届时，电影《阿凡达》中的科幻场景将成为现实。
从23K（开尔文）起步，人们至今已在250K的温度下实现了超导现象。这一突破是由德国团队和吉林大学合作完成的。这些激动人心的进展让人们对室温超导的实现充满期待。薛其坤说，这可能需要20年甚至更久的时间，这一过程将大大加深人类对物理及材料科学的认识。
量子霍尔效应是一种奇妙的物理现象。此前，两组科学家因对这一效应的研究，分别获得了1985年和1998年的诺贝尔物理学奖。
薛其坤团队在实验中首次观测到量子反常霍尔效应，这是一种全新的量子效应，也是量子霍尔效应家族中长期未能观测到的关键成员。诺贝尔物理学奖得主杨振宁称赞这一发现为“诺奖级成就”。而量子反常霍尔效应的实现离不开拓扑绝缘材料的关键作用。
从2006年开始，薛其坤团队就开始研究什么材料可以产生高质量的拓扑绝缘体。“我们每天都对着元素周期表绞尽脑汁。”薛其坤表示，过去40年中，凝聚态物理学的许多进步都依赖于新材料的发现，而这种进步对人类社会，尤其是信息科学的发展，产生了深远影响。他强调，材料学与物理学的研究互动至关重要。
文：沈湫莎
图：袁婧
编辑：刘琦
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