薛其坤,汉族,1962年12月生,山东蒙阴人,1984年9月参加工作,中共党员,材料物理学家,理学博士,教授,中国科学院院士,中国科学院物理研究所研究员,北京邮电大学电子工程学院院长、北京量子信息科学研究院院长,清华大学教授、博士生导师、副校长、南方科技大学校长、党委副书记,安徽省院士专家联谊会顾问、北京市科学技术最高奖获得者,第十四届全国人大代表。薛其坤于1984年毕业后进入曲阜师范大学物理系任教;1994年获得中国科学院物理研究所获理学博士学位,之后前往日本东北大学金属材料研究所工作;1999年入选中国科学院百人计划,回国到中国科学院物理研究所工作;1999年任中国科学院表面物理国家重点实验室主任;2005年到清华大学物理系工作,同年11月当选中国科学院院士;2006年任清华大学物理系副主任;2010年任清华大学理学院院长、物理系主任;2013年任清华大学党委委员、常委、副校长,同年带领的研究团队在国际上首次实现了量子反常霍尔效应;2014年获得求是杰出科学家奖;2016年获得未来科学大奖物质科学奖;2017年被评为2016年度最具影响力的十大“科技创新人物”;2017年任北京量子信息科学研究院院长;2019年入选“中国海归70年70人”榜单;2020年获得菲列兹·伦敦奖、北京市突出贡献中关村奖、复旦—中植科学奖。薛其坤的主要研究方向为扫描隧道显微学、表面物理、自旋电子学、拓扑绝缘量子态和低维超导电性等。
基本资料
中文名:薛其坤
外文名:Qi-KunXue
别名:“7—11”院士
国籍:中国
民族:汉族
出生地:山东蒙阴
出生日期:1962年12月
毕业院校:中国科学院物理研究所
职业:教育科研工作者
主要成就:2005年当选为中国科学院院士
2013年首次发现量子反常霍尔效应者之一
2016年获得未来科学大奖物质科学奖
2020年获得菲列兹·伦敦奖
性别:男
人物经历
1962年12月,薛其坤出生于山东省临沂市蒙阴县高都镇西峪村。
1977年9月,就读于山东省蒙阴县第一中学。
1980年9月,进入山东大学光学系激光专业。
1984年7月,本科毕业,获得理学学士学位。9月进入曲阜师范大学物理系工作。
1987年9月,进入中国科学院物理研究所凝聚态物理专业,进行研究生学习。
1990年7月,硕士毕业,获得理学硕士学位。9月进入中国科学院物理研究所,攻读凝聚态物理专业博士学位。1992年6月,作为中日联合培养学生,在日本东北大学金属材料研究所学习(-1994年6月)。
1994年8月,获得中国科学院物理研究所理学博士学位。9月前往日本东北大学金属材料研究所工作,担任日本文部省教官、助手(-2001年3月)。
1996年6月,作为访问助理教授,前往北卡罗莱纳州立大学物理系学习(-1997年5月)。
1997年,获得国家杰出青年基金资助。
1998年8月,入选中国科学院百人计划,在中国科学院物理所工作,担任研究员、博士生导师。
1999年3月,担任凝聚态物理中心SF4研究组组长。9月,担任中国科学院表面物理国家重点实验室主任。
2000年2月,前往瑞士IBM苏黎世实验室做访问科学家(-2000年3月)。同年9月加入中国共产党。
2001年12月,前往香港大学物理系做访问教授(-2002年1月)。
2004年6月,担任国家纳米科学中心首席科学家。
2005年11月,当选中国科学院院士。
2006年4月,进入清华大学物理系工作,担任教授、博士生导师,系副主任(-2010年6月)。
2008年,担任北京邮电大学电子工程学院院长。
2010年7月,出任清华大学理学院院长、物理系主任(-2013年3月)。
2011年,出任临沂大学凝聚态物理研究所所长。
2013年3月至2020年12月,担任清华大学副校长。
2013年3月,出任清华大学校长助理、科研院院长、理学院院长、物理系主任(-2013年5月)。5月,任清华大学党委委员、常委。7月,任中共清华大学委员会委员、常委。
2016年9月,获得未来科学大奖物质科学奖,奖金100万美金。
2017年1月,被评为2016年度最具影响力的十大“科技创新人物”之一。12月24日,任北京量子信息科学研究院院长。
2020年2月,与美国阿贡国家实验室的Vinokur博士和德国马普学会固体化学物理研究所的Steglich教授共同获得2020年度菲列兹·伦敦奖,薛其坤是自1957年该奖设立以来,首个获得这一荣誉的中国科学家,第二个来自亚洲地区的科学家。
2020年11月,任南方科技大学校长。
2020年12月,任南方科技大学校长、党委副书记。
担任职务
第十四届全国人大代表。
主要成就
薛其坤科研成就
科研综述
薛其坤的研究工作主要涉及利用扫描隧道显微镜、高/低能电子衍射、光学探针以及各种表面分析手段研究各种金属、半导体表面晶体结构/化学性质、异/同质结薄膜外延和低维纳米结构的生长动力学和控制。在微电子工业上具有广泛用途的化合物半导体GaAs和GaN生长表面的两维晶体结构、光学性质以及相关异质结外延中应力释放问题、InAs/GaAs量子点的形成机理和稳定性、纳米团簇的生长、C60/C84/C70在半导体上的薄膜生长等研究中做过比较系统的工作。研究兴趣包括稀磁半导体的分子束外延生长和自旋注入、低维纳米结构的磁性和在自旋电子学中的应用、量子效应对低维纳米结构电子性质的影响(比如催化)等。
研究方向
薛其坤的主要研究方向为表面物理、低维纳米结构和薄膜的控制生长与量子效应、极低温强磁场和自旋极化扫描隧道显微学。长期从事超薄膜材料和纳米结构的制备、表征及其物理性能研究。开展了GaAs半导体薄膜、InAs/GaAs量子阱(点)、宽禁带半导体GaN薄膜生长动力学研究,发展完善了III-V族化合物半导体表面再构的基本规律;开展了半导体Si衬底上金属超薄膜量子尺寸效应的研究,定量建立了金属薄膜体系量子效应和材料性能间内在联系,发现了薄膜热膨胀系数、功函数、超导转变温度等的量子振荡现象;开展了有序纳米结构的自组织生长研究,发明了若干原子尺度精确控制生长技术,解决了异质外延生长纳米有序结构的难题。
薛其坤长期从事超薄膜材料的制备、表征及其物理性能研究。开展了第二代半导体薄膜GaAs、InAs/GaAs量子阱(点)、宽禁带半导体GaN和ZnO薄膜生长动力学研究,发展完善了III-V族化合物半导体表面再构的基本规律;开展了半导体Si衬底上金属超薄膜量子尺寸效应的研究,定量建立了金属薄膜体系量子效应和材料性能间内在联系,发现了薄膜热膨胀系数、功函数、超导转变温度等的量子振荡现象;开展了有序纳米结构的自组织生长研究,发明了若干原子尺度精确控制生长技术,解决了异质外延生长纳米有序结构的难题。研制了几套低温生长及原子尺度原位检测装置。
2013年,薛其坤带领他的研究团队,在国际上首次实现了“量子反常霍尔效应”。
科研成果奖励
截至2011年,薛其坤获国家自然科学二等奖、北京市科学技术一等奖和中国青年科技奖等奖项。
获奖时间 | 项目名称 | 获奖类型 | 参考资料 |
---|---|---|---|
2019年 | 量子反常霍尔效应的实验发现 | 国家自然科学一等奖,第一完成人 | |
2011年 | 薄膜/纳米结构的控制生长和量子操纵 | 国家自然科学奖二等奖,第五完成人 | |
2004年 | 原子尺度的薄膜/纳米结构生长动力学:理论和实验 | 国家自然科学奖二等奖,第二完成人 | |
2003年 | 北京市科学技术奖一等奖 |
论文著作
截至2016年,薛其坤发表SCI论文330余篇,包括5篇Science,7篇Nature子刊,2篇PNAS,31篇PhysicalReviewLetters,被引用超过6100余次。
发表文章
1.C.Z.Chang,J.S.Zhang,X.Feng,J.Shen,Z.C.Zhang,M.H.Guo,K.Li,Y.B.Ou,P.Wei,L.L.Wang,Z.Q.Ji,Y.Feng,S.H.Ji,X.Chen,J.F.Jia,X.Dai,Z.Fang,S.C.Zhang,K.He,Y.Y.Wang,L.Lu,X.C.MaandQ.K.Xue,“ExperimentalObservationoftheQuantumAnomalousHallEffectinaMagneticTopologicalInsulator”,Science340,167(2013).
2.C.L.Song,Y.L.Wang,P.Cheng,Y.P.Jiang,W.Li,T.Zhang,Z.Li,K.He,L.L.Wang,J.F.Jia,H.H.Hung,C.J.Wu,X.C.Ma,X.ChenandQ.K.Xue,“DirectObservationofNodesandTwofoldSymmetryinFeSeSuperconductor”,Science332,1410(2011).
3.C.L.Song,Y.L.Wang,Y.X.Ning,J.F.Jia,X.Chen,B.Sun,P.Zhang,Q.K.XueandX.C.Ma,“TailoringPhthalocyanineMetalationReactionbyQuantumSizeEffect”,J.Am.Chem.Soc.132,1456(2010).
4.T.Zhang,P.Cheng,W.J.Li,Y.J.Sun,G.Wang,X.G.Zhu,K.He,L.L.Wang,X.C.Ma,X.Chen,Y.Y.Wang,Y.Liu,H.Q.Lin,J.F.JiaandQ.K.Xue,“SuperconductivityinOne-Atomic-LayerMetalFilmsGrownonSi(111)”,Nat.Phys.6,104(2010).
5.P.Jiang,X.C.Ma,Y.X.Ning,C.L.Song,X.Chen,J.F.JiaandQ.K.Xue,“QuantumSizeEffectDirectedSelectiveSelf-AssemblingofCobaltPhthalocyanineonPb(111)ThinFilms”,J.Am.Chem.Soc.130,7790(2008).
6.Y.S.Fu,S.H.Ji,X.Chen,X.C.Ma,R.Wu,C.C.Wang,W.H.Duan,X.H.Qiu,B.Sun,P.Zhang,J.F.JiaandQ.K.Xue,“ManipulatingtheKondoResonancethroughQuantumSizeEffects”,Phys.Rev.Lett.99,256601(2007).
7.X.C.Ma,P.Jiang,Y.Qi,J.F.Jia,Y.Yang,W.H.Duan,W.X.Li,X.H.Bao,S.B.ZhangandQ.K.Xue,“ExperimentalObservationofQuantumOscillationofSurfaceChemicalReactivities”,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.104,9204(2007).
8.L.Y.Ma,L.Tang,Z.L.Guan,K.He,K.An,X.C.Ma,J.F.Jia,Q.K.Xue,Y.Han,S.HuangandF.Liu,“QuantumSizeEffectonAdatomSurfaceDiffusion”,Phys.Rev.Lett.97,266102(2006).
9.X.Y.Bao,Y.F.Zhang,Y.P.Wang,J.F.Jia,Q.K.Xue,X.C.XieandZ.X.Zhao,“QuantumSizeEffectsonthePerpendicularUpperCriticalFieldinUltrathinLeadFilms”,Phys.Rev.Lett.95,247005(2005).
10.Y.F.Zhang,J.F.Jia,T.Z.Han,Z.Tang,Q.T.Shen,Y.Guo,Z.Q.QiuandQ.K.Xue,“BandStructureandOscillatoryElectron-PhononCouplingofPbThinFilmsDeterminedbyAtomic-Layer-ResolvedQuantum-WellStates”,Phys.Rev.Lett.95,096802(2005).
11.Y.Guo,Y.F.Zhang,X.Y.Bao,T.Z.Han,Z.Tang,L.X.Zhang,W.G.Zhu,E.G.Wang,Q.Niu,Z.Q.Qiu,J.F.Jia,Z.X.ZhaoandQ.K.Xue,“SuperconductivityModulatedbyQuantumSizeEffects”,Science306,1915(2004).
学术报告
截至2016年,薛其坤在物理学和相关领域较有影响的国际会议如美国物理学会年会、美国材料学会年会、美国真空学会年会、扫描隧道显微学大会、分子束外延大会等做过30余个邀请报告。在国际会议上应邀做大会/主题/特邀报告100余次,其中四次在美国物理学会年会做邀请报告。
薛其坤人才培养
指导学生
2003年,薛其坤指导的博士生厉建龙(现任职于北京大学化学与分子工程学院)的毕业论文被评为全国优秀博士学位论文。2007年,指导的博士生张艳锋(现任职于北京大学工学院材料科学与工程系)的毕业论文《Si(111)衬底上Pb薄膜的低温生长、电子结构和量子效应研究》被评为全国优秀博士学位论文。
团队建设
2002年,薛其坤带领的团队获得中国科学院"重大创新贡献团队"奖。
2011年,带领的团队获得求是杰出科学家集体奖。
薛其坤荣誉表彰
社会任职
人物轶事
考研3次博士读7年
1984年,薛其坤从山东大学本科毕业的他,开始考中科院的研究生,这一考就是三年。第一次考研,高等数学只考了39分;第二次考研,物理只考了39分。但他依然坚持,第三次考研,终于考进中科院物理所。
薛其坤毕业的时候,因为没有找到理想的工作,只好继续跟着导师读博士。别人的博士读5年,一般最多6年就可以毕业了,他却读了7年。读博期间,他被导师送到日本东北大学进修,可是让薛其坤始料未及的是,这恰恰是“噩梦”的开始。在日本的导师要求他们:一周工作6天,不管刮风下雨,都要准时到达实验室。
“7-11”院士
薛其坤在清华大学有一个比“院士”还要响亮的名号——“7-11”。早上7点扎进实验室,一直干到晚上11点。这样的作息时间,薛其坤坚持了20年。“7-11”源自日本留学时的“魔鬼训练”。1992年6月,薛其坤来到日本东北大学金属材料研究所学习。他的导师樱井利夫要求,工作日必须早上7点到实验室,晚上11点离开。起初,语言的不通、严苛的作息,让薛其坤感觉孤单,跟家人通电话,几乎要落泪。后来他不仅把“7-11”复制到周末,还把这个习惯带回了清华大学物理系。
人物评价
薛其坤在利用分子束外延技术发现量子反常霍尔效应和单层铁硒超导等新奇量子效应方面做出的开拓性工作。(2016年“未来科学大奖”物质科学奖评)
薛其坤长期从事超薄膜材料的制备、表征及其物理性能研究。2013年,薛其坤带领其研究团队,在量子反常霍尔效应研究中取得重大突破,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应。该成果在美国《科学》杂志发表后,引起国际学术界的震动,著名物理学家杨振宁称其为“诺贝尔奖级的物理学论文”。其成果将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展,可能加速推进信息技术革命进程。(清华大学评)