求知物理不倦 求是创新不辍

汲晓奇

张文号

尼尔斯·玻尔说过：“物理学所涉及的就是我们对于自然界所能说的东西。”从小就对物理有着浓厚兴趣的张文号，始终抱有对未知世界的强烈好奇心。物理世界之美，令其神往。“我们生活中接触到的各种各样神奇的自然现象，都会让我深刻地感受到我们生活在这样一个妙趣横生的世界。从而会间接启发我、促使我主动发现和探究世间万物背后运行的逻辑和规律。”张文号说。

在求知欲的驱使之下，张文号也一步步顺利踏进了这一“判天地之美，析万物之理”的物理世界中。经历了一路以来的学习、探索与沉淀，如今的张文号扎根在华中科技大学物理学院这一平台，将全身心放在低维量子材料和结构的制备，以及低温强磁场扫描隧道显微镜/谱研究工作上。重点关注新奇界面超导和电子关联体系的奇异物性，并在原子尺度上进行量子调控的探索。在物理世界，他对于科研理想的追逐，从未止步……

探究学习 以梦为马

以兴趣所驱使的求学及科研之路，张文号一路走来都异常的坚定与踏实。

2004年，他以优异的成绩考入华中科技大学物理系，本科毕业后，他又顺利考取了清华大学物理系攻读博士学位，并前往复旦大学物理学系从事博士后研究。在多所名校多年的学习、积累，让张文号在科研方面打下了坚实的基础。

在物理世界的学习和探究过程中，他在获取一些新知识的同时，也在不断获得新的养分和快乐。通过学习，张文号不仅从教科书中获取到了一系列前沿科研成果，他还以此为契机去感受、领悟科学家的思想，并受益匪浅。“有很多伟大的物理学家，他们创造了无数精巧的物理模型，发展了一系列别出心裁的实验技巧以及奇思妙想的物理方案，我们都会在感受的同时，不知不觉为这样一些物理创新而拍案叫绝。”张文号说。

思考是科研人的工作方式之一。物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。张文号在清华大学薛其坤院士课题组攻读博士期间，主要从事MBE薄膜材料制备和S T M表面探测方面的研究，非常熟悉超导真空、分子束外延、扫描隧道显微镜和电学输运等必要的实验技术，是单层FeSe/SrTiO3薄膜界面高温超导现象的最早发现者之一，在衬底处理、低维材料生长、FeSe超导薄膜和STM/STS表征等领域的研究中积累了丰富的经验。

博士期间，张文号就以第一作者或共同第一作者的身份在Nature Materials、Nature Communications等期刊上发表了论文8篇。主要工作是利用分子束外延生长技术成功制备了高质量的单层FeSe薄膜，并发展了利用FeTe薄膜作为保护层的方法，成功将单层FeSe薄膜从超高真空环境转移到大气下进行宏观输运性质的测试，为确定单层FeSe/SrTiO3(001)薄膜是一个宏观尺度上最薄的铁基超导体，打下了重要的材料基础。

张文号直言自己在清华攻读博士期间受到了十分扎实而又严谨的科研训练。而在复旦大学从事博士后研究期间，他的科研之路步入了一个新阶段。在这一期间，他的科研思维也变得更加活跃与自由。在学习相关科研技术的基础上，张文号还学习了怎样从不同角度理解实验数据，怎样去设计、抓住实验中的关键环节。在这一过程中，他感受到最多的就是思想的自由及学术的活跃，并在不断的交流学习中，提高了自己高效工作的能力。

这段期间，他开展了Bi/Ni双层薄膜的MBE生长和超导电性STM/STS的测量，探索了界面诱导超导的可能配对性机制，以及超导和磁性共存现象。另一项关于FeSe薄膜表面电子掺杂效应的工作，测量了不同层厚(1-20UC)FeSe薄膜表面沉积碱金属原子（K）后，其电子结构的变化情况，得到了超导随电子浓度掺杂效应的电子相图。并比较了不同衬底上（SrTiO3和Grapene/SiC）FeSe薄膜的超导电性对电子掺杂的响应。此项工作已在Nano Letters上发表，并在领域内产生了一定的影响。

积累沉淀 创新笃行

2008年本科毕业后到现在，张文号在科研方向上实现着一次又一次的突破，在不断尝试之后，他也慢慢找到了自己更感兴趣、更加深入的研究领域和方向。2016年，张文号来到了华中科技大学物理学院担任副教授，在之前的研究基础之上，他将自己的科研方向做了更大的拓展，主要从事低维量子材料和结构的制备，以及低温强磁场扫描隧道显微镜/谱研究工作，在这一方向上开始了不懈的研究探索之路。

2016年，张文号成功申请了国家自然科学基金青年科学基金项目“基于LaNiO3薄膜的复杂氧化物分子束外延生长和原位扫描隧道显微镜/谱研究”。在这一研究中，他们将实验环境从超高真空的环境转移到大气中，从原位测量转移到非原位的测量中，将不同的真空腔体与实验测量的腔体进行一一耦合、过渡，在这样的情况下，进行实验表征测量，不仅能最大程度地保护样品，还获取了一些样品本身的特殊性质。

对于张文号来说，科学研究是一直在不断摸索中创新前行。近年来，关于单层或者少层2D-TMD体系的研究主要集中于生长过程中二维材料与衬底晶格相对取向的影响、外延应力效应对晶格和电子结构的改变、离子液体门电压调控载流子浓度、层间耦合作用调节等方面。目前，张文号在研的国家自然科学基金面上项目“二维过渡金属硫族化合物薄膜及其异质结的外延生长和电子掺杂效应调控”就对这一领域的研究展开了一系列探索。

在这一项目中，张文号主要利用MBE技术外延生长出原子级平整、薄膜层数可控的2D-TMD薄膜，结合原位STM/STS实验手段建立微观晶体结构和电子态之间关联的图像。进一步结合不同衬底外延、表面吸附或元素掺杂、不同退火等处理方法，调控其载流子浓度和类型，构建体系的电子相图。采用低温强场STS测量手段，研究超导性质随磁场变化的电子结构特征，以及可能存在的结构、有序电子态等之间的竞争关系和相互作用。以2D-TMD薄膜为模板，构建强关联、与外尔半金属或Ising超导材料相关的复杂异质结构，探索奇异量子行为。结合外尔半金属（MoTe2、WTe2）的拓扑特性，调控超导电性和异质结界面，加深理解和探索界面诱导的新奇物理现象，以及可能的非常规超导机理。如今，这项工作正在顺利进行中。

教学育人 孜孜不倦

教书育人是师者的天职。一直以来，张文号始终将培养下一代科研人才当作自己的使命，并在多年的教学生涯中形成了一套属于自己的独特教学方法。如今，他也在担任着大学物理理论课以及实验课的教学工作，而这两门课程也恰巧是物理学的两大精神支柱。“我们学习物理的目的是为了了解大自然并对其进行规律分析，而在这其中，理论学习及实验观测都是不可或缺的。”

在日常的教学过程中，张文号也会将理论知识与演示实验结合起来，特别是在演示实验的展示过程中，他会巧妙地将其与我们的生活亦或是自然界观察到的实验结果相结合，让学生能够更好地理解自己所学习的相关知识与实验技能。在实验的教学过程中，张文号也会手把手地进行指导，根据实验的步骤进行动态的调整，以在整个实验过程中形成正向反馈。如今，科学的发展越来越趋向精细化，张文号也会随时与不同领域的学者、同行进行充分沟通，结合实验数据取长补短，去扩展并且发现新的物理现象。

路漫漫而使命在肩。一路走来，张文号始终认为：不管是从事科学研究还是与学生打交道、相处，都是一个相互摸索和互相学习的过程。未来，他还将坚定信心，结合团队在分子束外延生长等方面的优势，沉下心来，好好将科研工作做扎实，争取实现更大的科研突破。在求知物理的这条道路上，他会永远保持着那份发自心底的求知欲。