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丁洪，博士，現(xiàn)為中國科學院物理所研究員，北京凝聚態(tài)國家實驗室常務副主任和首席科學家。

教育及工作經(jīng)歷：

1990年畢業(yè)于上海交通大學。

1995年獲美國University of Illinois at Chicago的物理博士學位。

1995.9 - 1998.8在美國阿貢Argonne國家實驗室（University of Illinois at Chicago/Argonne National Laboratory）做博士后

1998.9 - 2003.8在美國波士頓學院大學Boston College 物理系做助理教授。

2003.9 - 2007.8在美國波士頓學院大學Boston College 物理系任副教授。

2007.9 - 2008.6在美國波士頓學院大學Boston College 物理系任正教授。

現(xiàn)任中國科學院物理研究所杰出研究員、北京凝聚態(tài)物理國家實驗室首席科學家。

學術兼職：

1、2011年當選為美國物理學會會士。

主要研究方向：

1.角分辨光電子能譜儀　

角分辨光電子能譜(Angle resolved photoemission spectroscopy ,簡稱ARPES)利用光電效應研究固體的電子結(jié)構(gòu)。1887年由德國物理學家赫茲發(fā)現(xiàn)，一束光照射在樣品表面，當入射光頻率高于特定閾值(功函數(shù))時，表面附近的電子會脫離樣品，成為自由電子，這就是光電效應。在我們的ARPES實驗中，采用稀有氣體電離或者同步輻射作為光源。光電子在真空飛行的過程中，被一個接受角度很小的能量分析器收集計數(shù)。　　

目前應用最廣的分析器測量光電子數(shù)與其出射角(即電子動量)和出射動能的函數(shù)關系。利用動能守恒定律和動量守恒定律，我們可以計算出樣品中電子的動能及動量。其中，能量守恒定率為：在這一過程中，系統(tǒng)的能量是守恒的：光電子的動能，材料的功函數(shù)以及電子的束縛能之和等于入射光子的能量。　　

其中，ħω為入射光能量，Ekin為出射光電子動能，ϕ為材料功函數(shù)(發(fā)生光電效應的最小光子能量)，EB為電子束縛能。我們的主要目的是得到樣品中電子束縛能與電子動量的函數(shù)關系。　　

垂直于樣品表面方向上晶體平移對稱性被破壞，導致在此方向上動量不再守恒。因此我們只能得到固體中的電子在平行于樣品表面方向上動量分量。光子的動量很小，與電子動量相比可以忽略。所以，按照圖中的幾何關系，平行于樣品表面方向的動量守恒定律可表示為：　　

角分辨光電子譜通過測量不同出射角度的光電子的動能，就可以得到電子在固體中平行于樣品表面的動量分量。其中P||為平行于樣品表面的選定方向上的動量分量,k||為固體中電子的波矢,me為電子質(zhì)量,Ekin為電子的動能,θ電子出射角度。　　

將得到的能量與動量對應起來，就可以得到晶體中電子的色散關系。同時，ARPES也可以得到能態(tài)密度曲線和動量密度曲線，并直接給出固體的費米面。

2.超導體簡介

目前我們小組的研究重點集中在高溫超導領域，包括銅氧化合物超導體和最近發(fā)現(xiàn)的鐵(鎳)基超導體。我們利用角分辨光電子譜的方法，測定這些新型超導體的電子結(jié)構(gòu)。

當溫度低于某一臨界溫度T_c時，一些材料的直流電阻會突變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象稱為超導現(xiàn)象，T_c稱為超導轉(zhuǎn)變溫度。材料處于超導狀態(tài)時，超導電流可在無外加電壓的情況下維持幾個月而無明顯衰減。超導體的另一個重要特性為邁斯納效應：將超導體置于磁場中并冷卻至超導態(tài)，超導體表面會出現(xiàn)超導電流。超導電流產(chǎn)生的磁場于外加磁場抵消，超導體內(nèi)部磁感應強度B＝0，即完全抗磁性。

超導體通常可分為低溫超導體和高溫超導體兩類。

常規(guī)低溫超導體

第一個被人類發(fā)現(xiàn)的常規(guī)低溫超導體是1911年荷蘭物理學家Onnes在萊頓實驗室測量低溫下汞的電阻率隨溫度的變化時發(fā)現(xiàn)的。大多數(shù)常規(guī)低溫超導體都是金屬元素或者金屬二元合金。常規(guī)超導體的Tc較低，通常都位于液氦溫度區(qū)，4K。一些金屬二元合金的T_c可達到23K。

1957年，美國物理學家Bardeen,Cooper和Schrieffer提出了BCS理論，成功的對常規(guī)低溫超導體進行了理論解釋。因此人們通常將常規(guī)超導體稱為BCS超導體。理論認為，費米面附近動量大小相同，動量方向及自旋方向相反的電子通過交換虛聲子形成束縛的電子對，稱為庫柏對。庫柏對是波色子，在低溫時全部凝聚在最低能態(tài)，此組態(tài)為超導基態(tài)。由此出發(fā)可以解釋常規(guī)超導體的零電阻效應，邁斯納效應等一系列超導現(xiàn)象。

庫柏對組態(tài)為自旋單態(tài)(S=0)，電荷數(shù)為2e。常規(guī)超導體的能隙(序參量)為各向同性的(S波超導體)。

高溫超導體

1986年，德國物理學家柏諾茲和瑞士物理學家繆勒發(fā)現(xiàn)La_2-xBa_xCuO₄為超導體，其T_c高達30K。這一突破性進展導致一系列轉(zhuǎn)變溫度更高的銅氧超導體的發(fā)現(xiàn)。此類超導體的轉(zhuǎn)變溫度較高，因此稱之為高溫超導體。高溫超導體的晶體結(jié)構(gòu)非常復雜。大多數(shù)高溫超導體具有層狀銅氧面結(jié)構(gòu)。下圖為Bi₂Sr₂CaCu₂O₈(Bi2212)單胞圖。

電子傳導主要發(fā)生在準二維的CuO₂層上。在Bi2212中，兩個CuO₂層被Ca原子層分開。BiO₂層在中間提供電荷。BiO₂層間的化合鍵是很弱的范德瓦耳斯鍵。解理樣品后，層間相互脫離，留下一個平整清潔的表面供ARPES研究。

高溫超導體于常規(guī)超導體有一些相似之處：仍然存在庫柏對，并且?guī)彀貙μ幱谧孕龁螒B(tài)等。同時，兩者也存在一些差別：常規(guī)超導體的序參量為各向同性的，而高溫超導體的序參量卻是各向異性的；高溫超導體電子配對并不是以聲子為媒介。由于這些差別，高溫超導體不能用BCS理論進行解釋。下表為幾種高溫超導體及其超導轉(zhuǎn)變溫度。

compound	T_c(K)
La_2-xSr_xCuO₄	38
Nd_2-xCe_xCuO_4-y	30
R₁Ba₂Cu_2+mO_6+m R: Y, La, Nd, sm, Eu, Ho Er, Tm, Lu	92 (m=1) 95 (m=1.5) 82 (m=2)
Bi₂Sr₂Ca_n-1Cu_nO_2n+4	10 (n=1) 85 (n=2) 110 (n=3)
Tl₂Ba₂Ca_n-1Cu_nO_2n+4	80 (n=1) 100 (n=2) 125 (n=3)
HgBa₂Ca₃Cu₄O₁₀	133

高溫超導體的正常態(tài)也存在許多反常性質(zhì)。其電子輸運性質(zhì)是各向異性的，CuO₂面垂直方向上的電阻率比平行方向電阻率大兩個數(shù)量級。平面內(nèi)輸運性質(zhì)呈現(xiàn)出非費米液體性質(zhì)；電阻率與溫度(T)為正比關系(BCS理論中為T²關系)。

上圖為高溫超導體的相圖。母相為莫特絕緣體，其基態(tài)是反鐵磁態(tài)。隨著空穴攙雜量的增加，材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢w。這說明高溫超導體的關聯(lián)效應和磁性在超導機制中非常重要。不同的競爭相在超導區(qū)相互作用，所有這些都增加了高溫超導機制的復雜性。

3.共振非彈性X射線散射 　

X射線與物質(zhì)的“共振”　

X射線特指高能量光子，是物理研究領域中被廣泛應用的一類特殊“探針”。光子的本質(zhì)是震蕩的電磁場，當X射線光子照射到樣品，樣品中的電子在感受到震蕩的電磁場從而也產(chǎn)生震蕩運動。我們知道，非勻速運動的帶電粒子會產(chǎn)生電磁波，也就是發(fā)射光子。這些發(fā)射出來的光子與樣品中電子云的分布以及其量子特性是相關的。所以，通過測量所謂散射的光子，我們可以獲得材料中電子的信息。比如，X射線最常見的應用--X射線衍射，它反映的是電子云的分布信息，從而周期性的電子云分布（晶體）導致布拉格峰。另一類與電子量子特性相關的散射被稱為“共振”。在量子力學的描述中，電子是處于不同的能級上的。當光子能量正好是兩個能級的能量差時，就會發(fā)生電子在電磁場中的共振。電子在共振條件下發(fā)射的光子攜帶了這兩個能級上電子的軌道、自旋等等量子信息。

共振X射線磁散射

電子是自旋1/2的帶電粒子。它的電荷以及自旋的量子行為導致了物質(zhì)世界豐富多彩的材料物性。我們希望知道與自旋相關的磁矩在原子尺度上是怎么排列的。在共振條件下，不同自旋方向的電子發(fā)射的光子強度和相位都不同。類比于X射線衍射，這個時候散射的光子反映了“自旋云”的信息。當自旋周期性排列好，比如形成鐵磁體時，我們可以得到自旋的布拉格峰。

共振非彈性X射線散射

除了電荷和自旋靜態(tài)的排列分布之外，它們怎么運動也是物理研究的一個核心問題。比如，通過一個擺動的鐘擺，我們可以知道重力作用的大小，而靜止的鐘擺是不能提供這一信息的。同理，通過研究電荷和自旋的運動，我們可以得到各種量子相互作用的信息。當電荷和自旋在共振的X射線光場中運動起來，產(chǎn)生的不同的運動模對應不同的能量和動量。通過測量入射和出射光子的能量和動量差，由能量守恒和動量守恒定律可以得到電荷和自旋的動力學信息，即所謂的“激發(fā)譜”。由于X射線光子和多種自由度，包括自旋、軌道、電荷以及晶格都耦合，所以共振非彈性X射線散射可以測量材料的多種激發(fā)，比如磁子譜，電荷激發(fā)譜，聲子譜等等。

目前的研究課題及展望：

1、對鐵基超導體做進一步系統(tǒng)的研究，爭取在超導機理方面取得重要的成果。

2、開展對拓撲量子材料、銅基超導體、重費米子材料的研究。

3、通過原位薄膜生長和測量，努力實現(xiàn)界面超導研究的突破。

4、研制世界一流的儀器設備。

科研成果：

在各類科學雜志上發(fā)表了160篇學術論文，其中高端雜志文章50篇（《Nature》5篇，《Nature Physics》2篇，《Nature Communications》4篇,《Physical Review Letters》36篇，《Physical Review X》2 篇，《PNAS》1篇），被SCI引用超過9000次，H-引用指數(shù)為45，在國際學術會議作邀請報告超過70次。1995年獲美國威斯康星同步輻射中心的阿拉丁光源獎，1999年獲美國的斯隆獎，2003獲美國波士頓學院杰出科研成就獎，2005年獲中國國家杰出青年科學基金B(yǎng)類，2008年入選首批國家“千人計劃”，2010年獲中國僑界“創(chuàng)新人才”貢獻獎，2011年被選為美國物理學會會士，2014年獲湯森路透中國引文桂冠獎和科研團隊獎。

主要用角分辨光電子能譜研究新奇超導體和強關聯(lián)電子材料的電子結(jié)構(gòu)和電子激發(fā)性質(zhì)。目前研究的課題有：

1. 進一步研究銅氧高溫超導體中的贗能隙以及電子與有關集體激發(fā)模式的耦合問題。這些是目前高溫超導機理研究中的核心問題。希望得到較強的證據(jù)來尋求贗能隙和超導能隙的關聯(lián)，分辨出與電子有較強耦合的集體模式是磁性模式還是聲子。

2. 深入研究鐵基高溫超導體的物性和超導機理，擴大在這一領域的成果和領先地位。我們已經(jīng)在超導能隙對稱性的問題上取得了突破性的進展。鐵基超導體是2008年新發(fā)現(xiàn)的高溫超導體，其最高臨界溫度是56K。這種新型的高溫超導體不僅具有很好的應用前景，而且對凝聚態(tài)基礎物理是一個巨大的推動，鐵基超導體已經(jīng)在世界凝聚態(tài)物理領域中掀起一個研究高潮。

3. 研究NaxCoO2晶體的電子結(jié)構(gòu)和準粒子激發(fā)行為。NaxCoO2具有二維層狀晶體結(jié)構(gòu)，其性質(zhì)主要由形成三角格子的Co位置處3d電子所決定，并且隨Na含量的不同發(fā)生顯著變化。由于該材料經(jīng)過插入水分子后可以變成超導體而成為研究的熱點。

4. 系統(tǒng)研究Ca2-xSrxRuO4系列晶體的物理性質(zhì)。該體系同樣是受到廣泛關注的一個系統(tǒng)。x=2的Sr2RuO4是p-波超導體，但隨著Ca的替代，其性質(zhì)發(fā)生變化，在x=0.2附近經(jīng)歷金屬-絕緣體轉(zhuǎn)變，x=0的Ca2RuO4是反鐵磁絕緣體。在該系統(tǒng)中存在電荷、自旋和軌道的復雜耦合，以及鐵磁和反鐵磁的競爭。

近年來在國際重要學術雜志上發(fā)表了100多篇學術論文，其中6篇發(fā)表在《自然》雜志，30篇發(fā)表在《物理評論快報》雜志。這些文章被SCI引用超過6000次。

2015

1 B. Q. Lv, S. Muff, T. Qian, Z. D. Song, S. M. Nie, N. Xu, P. Richard, C. E. Matt, N. C. Plumb, L. X. Zhao, G. F. Chen, Z. Fang, X. Dai, J. H. Dil, J. Mesot, M. Shi, H. M. Weng, Hong Ding, “Observation of Fermi arc spin texture in TaAs”, arXiv:1510.07256, accepted by PRL.

2 Y. M. Dai, H. Miao, L. Y. Xing, X. C. Wang, C. Q. Jin, Hong Ding and C. C. Homes, “Coexistence of Clean- and Dirty-limit Superconductivity in LiFeAs”, arXiv:1509.05021.

3 Yongkang Luo, H. Li, Y. M. Dai, H. Miao, Y. G. Shi, Hong Ding,A. J. Taylor, D. A. Yarotski, R. P. Prasankumar, and J. D. Thompson, “Hall effect in the extremely large magnetoresistance semimetal WTe2”, Applied Physics Letters 107, 182411 (2015).

4 Kun Jiang, Jiangping Hu, Hong Ding, M. Shi, “Interatomic Coulomb interaction and electron nematic bond order in FeSe”, arXiv:1508.00588.

5 N. Xu, H. M. Weng, B. Q. Lv, C. Matt, J. Park, F. Bisti, V. N. Strocov, D. gawryluk, E. Pomjakushina, K. Conder, N. C. Plumb, M. Radovic, G. Autès, O. V. Yazyev, Z. Fang, X. Dai, G. Aeppli, T. Qian, J. Mesot, Hong Ding, M. Shi, “Observation of Weyl nodes and Fermi arcs in TaP”, arXiv:1507.03983.

6 Y. M. Dai, J. Bowlan, H. Li, H. Miao, Y. G. Shi, S. A. Trugman, J.-X. Zhu, Hong Ding,A. J. Taylor, D. A. Yarotski, R. P. Prasankumar, “Ultrafast Carrier Dynamics in the Large Magnetoresistance Material WTe2”, Physical Review B 92, 161104(R) (2015).

7 Zhijun Wang, P. Zhang, Gang Xu, L.K. Zeng, H. Miao, Xiaoyan Xu, T. Qian, Hongming Weng, P. Richard, A. V. Fedorov, Hong Ding,Xi Dai, Zhong Fang, “Topological nature of FeSe0.5Te0.5 superconductor”, Physical Review B 92, 115119 (2015).

8 H. W. Liu, P. Richard, Z. D. Song, L. X. Zhao, Z. Fang, G.-F. Chen, Hong Ding, “Raman study of lattice dynamics in Weyl semimetal TaAs”, Physical Review B 92, 064302 (2015).

9 W.-L. Zhang, H. Li, Dai Xia, H. W. Liu, Y.-G. Shi, J. L. Luo, Jiangping Hu, P. Richard, Hong Ding, “Observation of Raman active phonon with Fano lineshape in quasi-one-dimensional superconductor K2Cr3As3”, Physical Review B 92, 060502 (2015).

10 D. Chen, P. Richard, Z.-D. Song, W.-L. Zhang, S.-F. Wu, W. H. Jiao, Z. Fang, G.-H. Cao, Hong Ding, “Raman scattering investigation of quasi-one-dimensional superconductor Ta4Pd3Te16”, arXiv:1505.05247,accepted by JPCM.

11 Ambroise van Roekeghem, Pierre Richard, Xun Shi, Shangfei Wu, Lingkun Zeng, Bayrammurad Saparov, Yoshiyuki Ohtsubo, Tian Qian, Athena S. Sefat, Silke Biermann,Hong Ding, “Tetragonal and collapsed-tetragonal phases of CaFe2As2 -- a view from angle-resolved photoemission and dynamical mean field theory”, arXiv:1505.00753, submitted to PRB.

12 Y. M. Dai, H. Miao, L. Y. Xing, X. C. Wang, P. S. Wang, H. Xiao, T. Qian, P. Richard, X. G. Qiu, W. Yu, C. Q. Jin, Z. Wang, P. D. Johnson, C. C. Homes,Hong Ding, “Fermi surface nesting driven Fermi liquid to non-Fermi liquid crossover with suppressed superconductivity in LiFe1-xCoxAs”, Physical Review X 5, 031035 (2015).

13 S. F. Wu, P. Richard, A. van Roekeghem, S. M. Nie, H. Miao, N. Xu, T. Qian, B. Saparov, Z. Fang, S. Biermann, Athena S. Sefat, Hong Ding, “Direct spectroscopic evidence for completely filled Cu 3d shell in BaCu2As2 and a-BaCu2Sb2”, Physical Review B 91, 235109 (2015).

14 B. Q. Lv, N. Xu, H. M. Weng, J. Z. Ma, P. Richard, X. C. Huang, L. X. Zhao, G. F. Chen, C. Matt, F. Bisti, V. Strokov, J. Mesot, Z. Fang, X. Dai, T. Qian, M. Shi, Hong Ding, “Observation of Weyl nodes in TaAs”, Nature Physics 11, 724-727 (2015).

15 Rui Lou, Zhonghao Liu, Wencan Jin, Haifeng Wang, Zhiqing Han, Kai Liu, Xueyun Wang, Tian Qian, Yevhen Kushnirenko, Sang-Wook Cheong, Richard M. Osgood, Jr.,Hong Ding, and Shancai Wang, “A Sudden Gap-Closure Cross the Topological Phase Transition in (Bi1−xInx)2Se3 Single Crystals”, Physical Review B 92, 115150 (2015).

16 P. Zhang, T. Qian, P. Richard, X. P. Wang, H. Miao, B. Q. Lv, B. B. Fu, T. Wolf, C. Meingast, X. X. Wu, Z. Q. Wang, J. P. Hu,H. Ding, “Evidence for intertwining orders in the electronic nematic state of FeSe”, Physical Review B 91, 214503 (2015).

17 B. Q. Lv, H. M. Weng, B. B. Fu, X. P. Wang, H. Miao, J. Ma, P. Richard, X. C. Huang, L. X. Zhao, G. F. Chen, Z. Fang, X. Dai, T. Qian,H. Ding, “Experimental discovery of Weyl semimetal TaAs”, Physical Review X 5, 031013 (2015).

18 E. Razzoli, C. E. Matt, M. Kobayashi, X.-P. Wang, V. N. Strocov, A. van Roekeghem, S. Biermann, N. C. Plumb, M. Radovic, T. Schmitt, C. Capan, Z. Fisk, P. Richard, H. Ding, P. Aebi, J. Mesot, M. Shi, “Tuning electronic correlations in transition metal pnictides: chemistry beyond the valence count”, Physical Review B 91, 214502 (2015).

19 X. Liu, M. P. M. Dean, J. Liu, S. G. Chiuzbăian, N. Jaouen, A. Nicolaou, W. G. Yin, C. Rayan Serrao, R. Ramesh, H. Ding, J. P. Hill, “Probing single magnon excitations in Sr2IrO4 using O K-edge resonant inelastic X-ray scattering”, Journal of Physics: Condensed Matter 27，202202 (2015).

20 N. Xu, C. E. Matt, P. Richard, A. van Roekeghem, S. Biermann, X. Shi, S.-F. Wu, H. W. Liu, D. Chen, T. Qian, N. C. Plumb, M. Radovic, Hangdong Wang, Qianhui Mao, Jianhua Du, Minghu Fang, J. Mesot, H. Ding, M. Shi, “Camelback-shaped band reconciles heavy electron behavior with weak electronic Coulomb correlations in superconducting TlNi2Se2”, Physical Review B 92, 081116 (2015).

21 Delong Fang, Xun Shi, Zengyi Du, Pierre Richard, Huan Yang, X.X.Wu, Peng Zhang, Tian Qian, Xiaxin Ding, Zhenyu Wang, T. K. Kim, M. Hoesch, Xianhui Chen, Jiangping Hu, H. Ding, Hai-Hu Wen, “Observation of a van Hove Singularity with Gap Nodes in KFe2As2”, arXiv:1412.0945, accepted by PRB.

22 W.-L. Zhang, P. Richard, H. Ding, Athena S. Sefat, J. Gillett, Suchitra E. Sebastian, M. Khodas, G. Blumberg, “On the origin of the electronic anisotropy in iron pnicitde superconductors”, arXiv:1410.6452.

23 W.-D. Kong, S.-F. Wu, P. Richard, C.-S. Lian, J.-T. Wang, C.-L. Yang, Y.-G. Shi, and H. Ding, “Raman scattering investigation of large positive magnetoresistance material WTe2”, Applied Physics Letters 106, 081906 (2015).

2014

24 J.-Z. Ma A. van Roekeghem P. Richard, Z.-H. Liu, H. Miao, L.-K. Zeng, N. Xu, M. Shi, C. Cao, J.-B. He, G.-F. Chen, Y.-L. Sun, G.-H. Cao, S.-C. Wang, S. Biermann, T. Qian, and H. Ding, “Correlation-induced self-doping in iron-pnictide superconductor Ba2Ti2Fe2As4O”, Physical Review Letters 113, 266407 (2014).

25 Zhiqiang Tu, Shangfei Wu, Fan Yang, Yongfeng Li, Liqiang Zhang, Hongwen Liu, Hong Ding, Pierre Richard, “Three-Dimensional Nanoporous Graphene Substrate for Surface-Enhanced Raman Scattering”, Materials Letters 152, 264 (2015) .

26 Ambroise van Roekeghem, Thomas Ayral, Jan M. Tomczak, Michele Casula, Nan Xu, Hong Ding, Michel Ferrero, Olivier Parcollet, Hong Jiang, Silke Biermann, “Dynamical correlations and screened exchange on the experimental bench: spectral properties of the cobalt pnictide BaCo2As2”, Physical Review Letters 113, 266403 (2014).

27 H. Miao, T. Qian, X. Shi, P. Richard, T. K. Kim, M. Hoesch, L. Y. Xing, X. C. Wang, C. Q. Jin, J. P. Hu, H. Ding, “Observation of strong electron pairing on bands without Fermi surfaces in LiFe1-xCoxAs”, Nature Communications 6, 6056 (2015).

28 N. Xu, C. E. Matt, E. Pomjakushina, J. H. Dil, G. Landolt, J.-Z. Ma, X. Shi, R. S. Dhaka, N. C. Plumb, M. Radovic, V. N. Strocov, T. K. Kim, M. Hoesch, K. Conder, J. Mesot, H. Ding, M. Shi, “Surface vs bulk electronic structures of a moderately correlated topological insulator YbB6 revealed by ARPES”, Physical Review B 90, 085148 (2014) .

29 J.-X. Yin, Zheng Wu, J.-H. Wang, Z.-Y. Ye, Jing Gong, X. -Y. Hou, Lei Shan, Ang Li, X. -J. Liang, X.-X. Wu, Jian Li, C.-S. Ting, Z. Wang, J.-P. Hu, P.-H. Hor, H. Ding, S. H. Pan, “Observation of a Robust Zero-energy Bound State in Iron-based Superconductor Fe(Te,Se)”, Nature Physics 11, 543 (2015) .

30 T. Qian, H. Miao, Z. J. Wang, X. Liu, X. Shi, Y. B. Huang, P. Zhang, P. Richard, M. Shi, M. H. Upton, J. P. Hill, G. Xu, X. Dai, Z. Fang, H. C. Lei, C. Petrovic, A. F. Fang, N. L. Wang, H. Ding, “Structural phase transition induced by van Hove singularity in 5d transition metal compound IrTe2”, New Journal of Physics 16, 123038 (2014) .

31 Xing, LY; Miao, H; wang, xiancheng; Ma, J; Liu, Q; Deng, Z; Ding, Hong, Jin, Changqing, “The anomaly doping of Cu on LiFeAs superconductors”, Journal of Physics: Condensed Matter 26, 435703 (2014) .

32 Gang Wang, Tianping Ying, Yaobo Huang, Shifeng Jin, Lei Yan, Hong Ding, Xiaolong Chen, “Growth of (NaxKy)FezSe2 crystals by chlorides flux at low temperatures”, Journal of Crystal Growth, (2014) .

33 Xu, C. E. Matt, E. Pomjakushina, X. Shi, R. S. Dhaka, N. C. Plumb, M. Radovic ́, P. K. Biswas, D. Evtushinsky, V. Zabolotnyy, J. H. Dil, K. Conder, J. Mesot, H. Ding, M. Shi, “Exotic Kondo crossover in a wide temperature region in the topological Kondo insulator SmB6 revealed by high-resolution ARPES”, Physical Review B 90, 085148 (2014) .

34 S. F. Wu, P. Richard, X. B. Wang, C. S. Lian, S. M. Nie, J. T. Wang, N. L. Wang, H. Ding, “Raman scattering investigation of the electron-phonon coupling in superconducting Nd(O,F)BiS2”, Physical Review B 90, 054519 (2014) .

35 L. K. Zeng, X. B. Wang, J. Ma, P. Richard, S. M. Nie, H. M. Weng, N. L. Wang, Z. Wang, T. Qian, H. Ding “Observation of anomalous temperature dependence of spectrum on small Fermi surfaces in a BiS2-based superconductor”, Physical Review B 90, 054512 (2014) .

36 N. Xu, P.K. Biswas, J.H. Dil, R.S. Dhaka, G. Landolt, S. Muff, C.E. Matt, X. Shi, N.C. Plumb, M. Radovic, E. Pomjakushina, K. Conder, A. Amato, S.V. Borisenko, R. Yu, H.-M. Weng, Z. Fang, X. Dai, J. Mesot, H. Ding M. Shi, “Direct observation of the spin texture in strongly correlated SmB6 and experimental realization of the first topological Kondo insulator”, Nature Communications 5, 4566 (2014) .

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2004

109 S.-C. Wang, H.-B. Yang, A.K.P. Sekharan, S. Souma, H. Matsui, T. Sato, T. Takahashi, C. Lu, J. Zhang, R. Jin, D. Mandrus, E.W. Plummer Z. Wang, H. Ding, “Fermi surface topology of Ca1.5Sr0.5RuO4 determined by angle-resolved photoelectron spectroscopy”, Physical Review Letters 93, 177007 (2004)

110 T. Sato, K. Terashima, S. Souma, H. Matsui, T. Takahash, H.-B. Yang, S.-C. Wang, H. Ding, N. Maeda, K. Hayashi, "Three-dimensional Fermi-surface nesting in 1T-VSe2 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy", J. Phys. Soc. Japan 73, 3331 (2004)

111 H.-B. Yang, S.-C. Wang, A.K.P. Sekharan, H. Matsui, S. Souma, T. Sato, T. Takahashi, T. Takeuchi, J.C. Campuzano, R. Jin, B.C. Sales, D. Mandrus, Z. Wang, H. Ding, “ARPES on Na0.6CoO2: Fermi surface, extended flat dispersion, and unusual band splitting”, Physical Review Letters 92, 246403 (2004)

112 S.-C. Wang, H.-B. Yang, A.K.P. Sekharan, H. Ding, J.R. Engelbrecht, X. Dai, Z. Wang, A. Kaminski , T. Valla, T. Kidd, A.V. Fedorov, P.D. Johnson, “The quasiparticle lineshape of Sr2RuO4 and its relation to anisotropic transport”, Physical Review Letters 92, 137002 (2004)

2003

113 T. Sato, H. Matsui, T. Takahashi, H. Ding, H.-B. Yang, S.-C. Wang, T. Fujii, T. Watanabe, A. Matsuda, T. Terashima, and K. Kadowaki, “Observation of Band Renormalization Effects in Hole-Doped High-Tc Superconductors”, Physical Review Letters 91, 157003 (2003)

114 H. Matsui, T. Sato, T. Takahashi, S.-C. Wang, H.-B. Yang, H. Ding, T. Fujii, T. Watanabe, and A. Matsuda, “BCS-Like Bogoliubov Quasiparticles in High-Tc Superconductors Observed by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy”, Physical Review Letters 90, 217002 (2003)

115 S. Souma, Y. Machida, T. Sato, T. Takahashi, H. Matsui, S.-C. Wang, H. Ding, A. Kaminski, J.C. Campuzano, S. Sasaki, and K. Kadowaki, “The origin of multiple superconducting gaps in MgB2”, Nature 423, 65 (2003)

116 H. Matsui, T. Sato, T. Takahashi, H. Ding, H.-B. Yang, S.-C. Wang, T. Fujii, T. Watanabe, A. Matsuda, T. Terashima, and K. Kadowaki, “Systematics of electronic structure and interactions in Bi2Sr2Can–1CunO2n+4 (n=1–3) by angle-resolved photoemission spectroscopy”, Physical Review B 67, 060501(R) (2003)

117 S. Nishina, T. Sato, T. Takahashi, S.C. Wang, H.B. Yang, H. Ding, and K. Kadowaki, "Zn-substitution effects on the low-energy quasiparticles in Bi2Sr2CaCu2O8+delta studied by angle-resolved photoemission spectroscopy", Journal of Physics and Chemistry of Solids 63, 1069, (2002)

118 H. Ding, J.R. Engelbrecht, Z. Wang, S.-C. Wang, H.-B. Yang, J.C. Campuzano, T. Takahashi, K. Kadowaki, and D.G. Hinks, “Superconducting coherent quasiparticle weight in high-Tc superconductivity from angle-resolved photoemission”, Journal of Physics and Chemistry of Solids 63, 2135, (2002)

119 T. Sato, H. Kumigashira, D. Ionel, T. Ito, T. Takahashi, I. Hase, H. Ding, J.C. Campuzano, S. Shamoto, "High-resolution angle-resolved photoemission study of BaCo1-xNixS2", Surface Review and Letters 9,1127 (2002)

120 Ziqiang Wang, J.R. Engelbrecht, Shancai Wang, Hong Ding, and Shuheng Pan, "Inhomogeneous d-wave superconducting state of a doped Mott insulator", Physical Review B 65, 064509 (2002)

2001

121 H. Ding, J.R. Engelbrecht, Z. Wang, J.C. Campuzano, S.-C. Wang, H.-B. Yang, R. Rogan, T. Takahashi, K. Kadowaki, and D.G. Hinks, “Coherent quasiparticle weight and its connection to high-Tc superconductivity from angle-resolved photoemission”, Physical Review Letters 87, 227001 (2001)

122 S.H. Pan, J.P. O'Neal, R.L. Badzey, C. Chamon, H. Ding, J.R. Engelbrecht, Z. Wang, H. Eisaki, S. Uchida, A.K. Gupta, K.-W. Ng, E.W. Hudson, K.M. Lang, and J.C. Davis, “Microscopic electronic inhomogeneity in the high-T-c superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+x”, Nature 413, 282 (2001)

123 H. Ding, S.-C. Wang, H.-B. Yang, T. Takahashi, J.C. Campuzano, and Y. Maeno, “Band reflection and surface reconstruction in Sr2RuO4”, Physica C 364-365, 594 (2001)

124 T. Sato, H. Kumigashira, T. Takahashi, I. Hase, H. Ding, J.C. Campuzano, and S. Shamoto, “Evolution of metallic states from the Hubbard band in the two-dimensional Mott system BaCo1-xNixS2”, Physical Review B 64, 075103 (2001)

125 T. Sato, T. Kamiyama, T. Takahashi, J. Mesot, A. Kaminski, J.C. Campuzano, H.M. Fretwell, T. Takeuchi, H. Ding, I. Chong, T. Terashima, and M. Takano, “Evidence for a hole-like Fermi surface of Bi2Sr2CuO6 from temperature-dependent angle-resolved photoemission spectroscopy”, Physical Review B 64, 054502 (2001)

126 J. Mesot, M. Randeria, M.R. Norman, A. Kaminski, H. Fretwel, J.C. Campuzano, H. Ding, T. Takeuchi, T. Sato, T. Yokoya, T. Takahashi, I. Chong, T. Terashima, M. Takano, T. Mochiku, and K. Kadowaki, “Determination of the Fermi surface in high-Tc superconductors by angle-resolved photoemission spectroscopy”, Physical Review B 63, 224516 (2001)

127 T. Sato, Y. Naitoh, T. Kamiyama, T. Takahashi, T. Yokoya, J. Mesot, A. Kaminski, H. Fretwell, J.C. Campuzano, H. Ding, I. Chong, T. Terashima, M. Takano, and K. Kadowaki, “High-resolution angle-resolved photoemission study of Pb-substituted Bi2201”, Journal of Physics and Chemistry of Solids 62, 157 (2001)

2000

128 J. Mesot, A. Kaminski, H. Fretwel, S. Rosenkranz, J.C. Campuzano, M.R. Norman, H. Ding, M. Randeria, K. Kadowaki, “Proximity of the metal-insulator/magnetic transition and its impact on the one-electron spectral function: A doping-dependent ARPES study”, International Journal of Modern Physics B 14, 3596 (2000)

129 T. Sato, Y. Naitoh, T. Kamiyama, T. Takahashi, T. Yokoya, J. Mesot, A. Kaminski, H. Fretwell, J.C. Campuzano, H. Ding, I. Chong, T. Terashima, M. Takano, and K. Kadowaki, “Superconducting gap, Pseudogap, and Fermi Surface of Bi2201: High Energy- and Momentum-Resolution Photoemission Study”, Physica C 341-348, 2091 (2000)

130 A. Kaminski, J. Mesot, H. Fretwel, J.C. Campuzano, M.R. Norman, M. Randeria, H. Ding, T. Sato, T. Takahashi, T. Mochiku, K. Kadowaki, and H. Hoechst, “Quasiparticles in the superconducting state of Bi2Sr2CaCu2O8+x”, Physical Review Letters 84, 1788 (2000)

1999

131 J. Mesot, M.R. Norman, H. Fretwel, A. Kaminski, J.C. Campuzano, H. Ding, M. Randeria, A. Paramekanti, T. Takeuchi, T. Mochiku, T. Yokoya, T. Sato, T. Takahashi, and K. Kadowaki, “Changes in superconducting gap anisotropy with doping and implications for the penetration depth”, International Journal of Modern Physics B 13, 3709 (1999)

132 J. Mesot, M.R. Norman, H. Ding, M. Randeria, J.C. Campuzano, A. Paramekanti, H. Fretwel, A. Kaminski, T. Takeuchi, T. Yokoya, T. Sato, T. Takahashi, T. Mochiku, and K. Kadowaki, “BSCCO superconductors: Hole-like Fermi surface and doping dependence of the gap function”, Journal of Low Temperature Physics 117, 365 (1999)

133 J.C. Campuzano, H. Ding, M.R. Norman, H. Fretwell, M. Randeria, A. Kaminski, J. Mesot, T. Yokoya, T. Takeuchi, T. Sato, T. Takahashi, T. Mochiku, K. Kadowaki, P. Guptasarma, D.G. Hinks, Z. Konstantinovic, Z.Z. Li, and H. Raffy, “Electronic spectra and their relation to the (pi,pi) collective mode in high-Tc superconductors”, Physical Review Letters 83, 3709 (1999)

134 J. Mesot, M.R. Norman, H. Ding, M. Randeria, J.C. Campuzano, “Superconducting gap anisotropy and quasiparticle interactions: A doping dependent photoemission study”, Physical Review Letters 83, 840 (1999)

135 M. R. Norman, H. Ding, H. Fretwell, M. Randeria, and J. C. Campuzano, “Extraction of the Electron Self-Energy from Angle Resolved Photoemission Data: Application to Bi2212”, Physical Review B 60, 7585 (1999)

136 M.R. Norman, M. Randeria, H. Ding, and J.C. Campuzano, “Photoelectron escape depth and inelastic secondaries in high-temperature superconductors”, Physical Review B 59, 11191 (1999)

137 J. Mesot, M.R. Norman,H. Ding, and J.C. Campuzano, “Hot spots on the Fermi surface of Bi2Sr2CaCu2O8+delta: Stripes versus superstructure”, Physical Review Letters (comments) 82, 2618 (1999)

138 J.C. Campuzano, H. Ding, M.R. Norman, and M. Randeria, “Destruction of the Fermi surface in underdoped cuprates”, Physica B 261, 517 (1999)

1998

139 H. Ding, J.C. Campuzano, M.R. Norman, M. Randeria, T. Yokoya, T. Takahashi, T. Takeuchi, T. Mochiku, and K. Kadowaki, P. Guptasarma, D.G. Hinks, "ARPES study of the superconducting gap and pseudogap in Bi2Sr2CaCu2O8+delta", Journal of Physics and Chemistry of Solids 59, 1888 (1998)

140 M.R. Norman, H. Ding, M. Randeria, J.C. Campuzano, "Electron Self-Energy of High Temperature Superconductors as Revealed by Angle resolved Photoemission", Journal of Physics and Chemistry of Solids 59, 1902 (1998)

141 M.R. Norman, M. Randeria, H. Ding, J.C. Campuzano, "Phenomenology of Photoemission Lineshapes of High Tc Superconductors", Physical Review B 57, R11093 (Rapid Communications) (1998)

142 M.R. Norman, H. Ding, "Collective Modes and the Superconducting State Spectral Function of Bi2212", Physical Review B 57, R11089 (Rapid Communications) (1998)

143 M.R. Norman, H. Ding, M. Randeria, J.C. Campuzano, T. Yokoya, T. Takeuchi, T. Takahashi, T. Mochiku, and K. Kadowaki, P. Guptasarma, D.G. Hinks, "Destruction of the Fermi Surface in Underdoped High Tc Superconductors", Nature 392, 157 (1998)

1997

144 M.R. Norman, H. Ding, J.C. Campuzano, T. Takeuchi, M. Randeria, T. Yokoya, T. Takahashi, T. Mochiku, and K. Kadowaki, "Unusual Dispersion and Lineshape of the Superconducting State Spectral Function of Bi2Sr2CaCu2O8+delta", Physical Review Letters 79, 3506 (1997)

145 T. Takahashi, T. Yokoya, A. Chainani, H. Ding, J.C. Campuzano, M. Kasai, and Y. Tokura, "Angle-resolved Photoemission Study of Sr2RuO4; An extended van-Hove singularity in non-cuprate superconductor", Physica C 282-287, 218 (1997)

146 T. Takeuchi, H. Ding, J.C. Campuzano, T. Yokoya, T. Takahashi, I. Chong, T. Terashima, and M. Takano, "ARPES studies of Pb substituted Bi2201 compounds", Physica C 282-287, 999 (1997)

147 T. Yokoya, A. Chainani, T. Takahashi, H. Ding, J.C. Campuzano, M. Kasai, and Y. Tokura, "Angle-resolved photoemission spectroscopy of non-cuprate two-dimensional perovskite superconductor Sr2RuO4", Physica B 237-238, 377 (1997)

148 H. Ding, M.R. Norman, T. Yokoya, T. Takeuchi, M. Randeria, J.C. Campuzano, T. Takahashi, T. Mochiku, and K. Kadowaki, "Evolution of the Fermi Surface with Carrier Concentration in Bi2Sr2CaCu2O8+delta", Physical Review Letters 78, 2628 (1997)

1996

149 T. Yokoya, A. Chainani, T. Takahashi, H. Ding, J.C. Campuzano, H. Katayama-Yoshida, M. Kasai, and Y. Tokura, "Angle-resolved Photoemission Study of Sr2RuO4", Physics Review B 54, 13311 (1996)

150 H. Ding, M.R. Norman, J.C. Campuzano, M. Randeria, A.F. Bellman, T. Yokoya, T. Takahashi, T. Mochiku, and K. Kadowaki, "Angle-resolved photoemission Spectroscopy Study of the Superconducting Gap Anisotropy in Bi2Sr2CaCu2O8+x", Physical Review B 54, R9678 (Rapid Communications) (1996)

151 H. Ding, T. Yokoya, J.C. Campuzano, T. Takahashi, M. Randeria, M.R. Norman, T. Mochiku, K. Kadowaki, and J. Giapintzakis, "Spectroscopic Evidence for a Pseudogap in the Normal State of Underdoped High-Tc Superconductors", Nature 382, 51 (1996)

152 H. Ding, M.R. Norman, J. Giapintzakis, J.C. Campuzano, H. Claus, H. Wühl, M. Randeria, A.F. Bellman, T. Yokoya, T. Takahashi, T. Mochiku, K. Kadowaki, and D.M. Ginsberg, "ARPES Studies of the Superconducting Gap in High Temperature Superconductors", Spectroscopic Studies of Superconductors, SPIE 2696, 196, (1996)

153 J.C. Campuzano, H. Ding, M.R. Norman, M. Randeria, A.F. Bellman, T. Yokoya, T. Takahashi, H. Katayama-Yoshida, T. Mochiku, and K. Kadowaki, "Direct Observation of Particle-hole Mixing in the Superconducting State by Angle-resolved Photoemission", Physics Review B 53, R14737 (Rapid Communications) (1996)

154 H. Ding, A.F. Bellman, J.C. Campuzano, M. Randeria, M.R. Norman, T. Yokoya, T. Takahashi, H. Katayama-Yoshida, T. Mochiku, K. Kadowaki, G. Jennings, and G.P. Brivio, "Electronic Excitations in Bi2Sr2CaCu2O8: Fermi Surface, Dispersion, and Absence of Bilayer Splitting", Physical Review Letters 76, 1533 (1996)

1995

155 M.R. Norman, M. Randeria, H. Ding, J.C. Campuzano, and A.F. Bellman, "Polarization Selection Rules and Superconducting Gap Anisotropy in Bi2Sr2CaCu2O8", Physical Review B 52, 15107 (1995)

156 J.C. Campuzano, H. Ding, A.F. Bellman, M.R. Norman, M. Randeria, G. Jennings, T. Yokoya, T. Takahashi, H. Katayama-Yoshida, T. Mochiku, and K. Kadowaki, "ARPES Studies in the Normal and Superconducting State in Bi2Sr2CaCu2O8", Journal of Physics and Chemistry of Solids 56, 1863 (1995)

157 M.R. Norman, M. Randeria, H. Ding, and J.C. Campuzano, "Phenomenological Models for the Gap Anisotropy of Bi2Sr2CaCu2O8 as Measured by Angle-resolved Photoemission Spectroscopy", Physical Review B 52, 615 (1995)

158 R. Liu, H. Ding, J.C. Campuzano, H.H. Wang, J.M. Williams, and K.D. Carlson, "Electronic Structure of Organic Superconductors k-(ET)2Cu[N(CN)2]Br, k-(ET)2Cu(NCS)2, and beta-(ET)2I3 Studied by Photoelectron Spectroscopy", Physical Review B 51, 13000 (1995)

159 M. Randeria, H. Ding, J.C. Campuzano, A.F. Bellman, G. Jennings, T. Yokoya, T. Takahashi, H. Katayama-Yoshida, T. Mochiku, and K. Kadowaki, "Momentum Distribution Sum Rule for Angle-resolved Photoemission", Physical Review Letters 74, 4951 (1995)

160 H. Ding, J.C. Campuzano, A.F. Bellman, T. Yokoya, M.R. Norman, M. Randeria, T. Takahashi, H. Katayama-Yoshida, T. Mochiku, and K. Kadowaki, and G. Jennings, "Momentum Dependence of the Superconducting Gap in Bi2Sr2CaCu2O8", Physical Review Letters 74, 2784 (1995)

161 R. Liu, H. Ding, J.C. Campuzano, H.H. Wang, J.M. Williams, and K.D. Carlson, "Unusual Electronic Structure Near EF in the Organic Superconductor k-[bis(ethylenedithio)tetrathiafulvalene]2Cu[N(CN)2]Br", Physical Review B 51, 6155 (Rapid Communications) (1995)

162 C. Gu, B.W. Veal, R. Liu, A.P. Paulikas, P. Kostic, H. Ding, J.C. Campuzano, B.A. Andrews, R.I.R. Blyth, A.J. Arko, P. Manuel, D.Y. Kaufman, and M.T. Lanagan, "Superconducting Energy Gap in Bi1.8Pb0.4Sr2Ca2Cu3O10+x Studied by Photoemission Spectroscopy", Physical Review B 51, 1397 (1995)

1994

163 C. Gu, B.W. Veal, R. Liu, A.P. Paulikas, P. Kostic, H. Ding, K. Gofron, J.C. Campuzano, J.A. Schlueter, H.H. Wang, U. Geiser, and J.M. Williams, "Electronic Structure and Superconducting Energy Gap in Rb3C60 Single Crystal Studied by Photoemission Spectroscopy", Physical Review B 50, 16566 (1994)

164 K. Gofron, J.C. Campuzano, A.A. Abrikosov, M. Lindroos, A. Bansil, H. Ding, D. Koelling, and B. Dabrowski, "Observation of an "Extended" Van Hove Singularity in YBa2Cu4O8 by Ultrahigh Energy Resolution Angle-resolved Photoemission", Physical Review Letters 73, 3302 (1994)

165 H. Ding, J.C. Campuzano, K. Gofron, C. Gu, R. Liu, B.W. Veal, and G. Jennings, "Gap Anisotropy in Bi2Sr2CaCu2O8+delta by Ultrahigh-resolution Angle-resolved Photoemission", Physical Review B 50, 1333 (Rapid Communications) (1994)

166 J.C. Campuzano, K. Gofron, H. Ding, R. Liu, B. Dabrowski, and B.W. Veal, "Photoemission from the High Tc Superconductors", Journal of Low Temperature Physics 95, 245 (1994)

1993

167 K. Gofron, J.C. Campuzano, H. Ding, C. Gu, R. Liu, B. Dabrowski, B.W. Veal, W. Cramer, and G. Jennings, "Occurrence of Van Hove Singularities in YBa2Cu4O8 and YBa2Cu3O6.9", Journal of Physics and Chemistry of Solids 54, 1193 (1993)

168 C. Gu, B.W. Veal, R. Liu, H. Ding, A.P. Paulikas, J.C. Campuzano, P. Kostic, R.W. Wheeler, and H. Zhang, "Photoemission Studies of Zn, Co, and Gd Substituted YBa2Cu3O7-delta", Journal of Physics and Chemistry of Solids 54, 1177 (1993)

169 M. Lindroos, A. Bansil, K. Gofron, J.C. Campuzano, H. Ding, R. Liu, and B.W. Veal, "Signature of the CuO2 Plane Related Bands in YBa2Cu3O6.9 as Seen by Angle-resolved Photoemission", Physica C 212, 347 (1993)

170 Y. Zhou, X. Chen, J.C. Campuzano, G. Jennings, K. Gofron, H. Ding, and D.K. Saldin, "Reconstruction of the 3-D Atomic Structure of CoSi2 (111) by Photoelectron Holograph", Materials Research Society Symposium Proceedings, April 12-17, San Francisco.

1992

171 J.C. Campuzano, K. Gofron, R. Liu, H. Ding, B.W. Veal, and B. Dabrowski, "Fermiology of YBa2Cu4O8", Journal of Physics and Chemistry of Solids 53, 1577 (1992)

172 A. Bansil, M. Lindroos, K. Gofron, J.C. Campuzano, H. Ding, R. Liu, and B.W. Veal, "First Principles Angle-resolved Photoemission Intensity Calculations for YBa2Cu3O7 (001)-surface", Journal of Physics and Chemistry of Solids 53, 1541 (1992)

學術交流：

在國際學術會議作邀請報告超過70次。

1. “Important aspects related to the pairing mechanism of iron-based superconductors revealed by ARPES”, seminar, MIT, December 2008

2. “Important aspects related to the pairing mechanism of iron-based superconductors revealed by ARPES”, seminar, Brookhaven National Lab, December 2008

3. Invited talk, “How much can we say about the pairing mechanism of iron-based superconductors from ARPES?”, Hong Kong Forum of Physics 2008, Hong Kong, December 2008

4. “Probing novel superconductors through photoelectrons”, seminar, Shanghai Jiao Tong University, October 2008

5. “Pairing symmetry of iron-based superconductors revealed by ARPES”, seminar, Tsinghua University, October 2008

6. Invited talk, “Pairing symmetry of iron-based superconductors revealed by ARPES”, Beijing International Workshop on Iron (Nickel)-Based Superconductors, October 2008

7. “Pairing symmetry of iron-based superconductors revealed by ARPES”, seminar, BESSY, Germany, September 2008

8. “Pairing symmetry of iron-based superconductors revealed by ARPES”, seminar, University of Paris South, France, September 2008

9. “Probing novel superconductors through photoelectrons”, seminar, Ecole Polytechnique, France, September 2008

10. “Pairing symmetry of iron-based superconductors revealed by ARPES”, seminar, PSI, Switzerland, September 2008

11. “The new iron-based high temperature superconductors”, colloquium, Boston College, September 2008

12. “The new iron-based high temperature superconductors”, seminar, MIT, September 2008

13. Invited talk, “Superconducting gaps in Ba1-xKxFe2As2 measured by ARPES”, Hangzhou Mini-workshop on iron based superconductivity, August 2008

14. Invited talk, “Probing novel superconductors through photoelectrons”, Hefei Synchrotron Users Meeting, July 2008

15. Invited talk, “Pairing symmetry of iron-based superconductors revealed by ARPES”, International Workshop of Correlated Materials, Weihai, July 2008

16. Invited talk, “Recent ARPES studies of high-Tc superconductors”, 2008 Beijing Forum on High-Temperature Superconductivity, Zhajiajie, July 2008

17. Invited talk, 6th International Symposium on “Exploring New Science by Bridging Particle-Matter Hierarchy”, Sendai, Japan, December 2007

18. “Probing high temperature superconductors through photoelectrons”, Condensed Matter Physics Forum Talk, Institute of Physics, Beijing, China, August 2007

19. “Recent ARPES studies of high-Tc cuprates”, seminar, Hong Kong University, Hong Kong, August 2007

20. “Evolution of Fermi surface and pseudogap in chemically substituted high-Tc cuprates”, invited talk, 2007 Spectroscopies in Novel Superconductors, Sendai, Japan, August 2007

21. “Angle-resolved photoemission studies on NaxCoO2”, invited talk, German Physical Society Meeting, Regensburg, Germany, March 2007

22. “ARPES studies on metallic NaxCoO2”, seminar, Rutgers University, October 2006

23. “Overview of ARPES studies on metallic NaxCoO2”, invited talk, First International Workshop on the Physical Properties of Layered Cobaltates, Orsay, France, July 2006

24. “Systematic ARPES studies on NaxCoO2”, invited talk, 8th International Conference on Materials and Mechanisms of Superconductivity, Dresden, Germany, July 2006

25. “Recent ARPES Studies on electron-doped high-Tc cuprate”, The 5th Joint Meeting of Chinese Physicists World-wide, Taipei, June 2006

26. Three invited talks, 4th Beijing Forum on High-Tc superconductors, Beijing, China, June 2006

27. “ARPES studies on NaxCoO2”, invited talk, Gordon Research Conference on Superconductivity, Buellton, CA, January 2006

28. “ARPES studies on NaxCoO2”, seminar, Advance Light Source, August 2005

29. “Quasiparticles in high-Tc cuprates”, invited talk, 3rd Beijing Forum on High-Tc superconductors, Beijing, China, June 2005

30. “ARPES studies of NaxCoO2”, invited talk, 4th Asia Pacific Workshop of Strongly Correlated Materials, Beijing, China, May 2005

31. “ARPES studies on NaxCoO2”, seminar, University of Kentucky, May 2005

32. “ARPES studies on NaxCoO2”, seminar, Argonne National Laboratory, April 2005

33. “Probing novel superconductors through photoelectrons”, colloquium, University of Illinois at Chicago, April 2005

34. “ARPES studies on NaxCoO2”, invited talk, 2005 March Meeting of the American Physical Society, Los Angeles, CA, March 2005

35. “ARPES studies of novel superconductors and related materials”, seminar, Oak Ridge National Laboratory, November 2004

36. “Probing novel superconductors through photoelectrons”, colloquium, University of Tennessee at Knoxville, November 2004

37. “ARPES studies of NaxCoO2”, invited talk, The 4th International Workshop on Novel Quantum Phenomena in Transition Metal Oxides, Sendai, Japan, November 2004

38. “ARPES Studies of Ca2-xSrxRuO4”, invited talk, International Symposium of Spin-Triplet Superconductivity and Ruthenate Physics, Kyoto, Japan, October 2004

39. “Probing novel superconductors through photoelectrons”, seminar, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, August 2004

40. “Angle-resolved Photoemission Studies of Correlated Electronic Materials”, invited talk, SNS2004, Sitges, Spain, July 2004

41. “Probing high-Tc superconductors through photoelectrons”, invited talk, 2nd Beijing Forum on High-Tc superconductors, JingGangShan, China, July 2004

42. “Angle-resolved Photoemission Studies of Correlated Electronic Materials”, invited talk, The Forth Joint Meeting of Chinese Physicists World-wide, Shanghai, China, June 2004

43. “Angle-resolved Photoemission Studies of Correlated Electronic Materials”, invited talk, 2nd Asia-Pacific Physics Workshop, Hong Kong, June 2004

44. “Angle-resolved Photoemission Studies of Correlated Electronic Materials”, invited talk, SRC NSF Review, Stoughton, WI, March 2004

45. “Angle-resolved Photoemission Studies of Correlated Electronic Materials”, invited talk, Boston College Workshop on Novel Materials, Boston, MA, March 2004

46. “Probing high-Tc superconductors through photoelectrons”, colloquium, Boston College, October 2002

47. “Probing high-Tc superconductors by photoelectrons”, colloquium, University of Houston, September 2002

48. “ARPES study of quasiparticles of 2D correlated electron systems”, seminar, Texas Center for Superconductivity and Advanced Materials, September 2002

49. “ARPES study on high-Tc cuprate BSCCO”, Beijing Advanced Workshop on High-Tc Superconductivity, invited talk, Beijing, China, June 2002

50. “ARPES study on quasiparticles of 2D correlated systems”, seminar, Brookhaven National Laboratory, Uptown, NY, April 2002

51. “Quasiparticles in high-Tc superconductor: a recent photoemission study”, invited talk, International Workshop on the Mechanism of High Temperature Superconductors, Lijiang, China, June 2001

52. “Quasiparticles in high-Tc superconductor: a recent photoemission study”, invited talk, SNS 2001, Chicago, May 2001

53. “Quasiparticles in high-Tc superconductor: a recent photoemission study”, Colloquium, Sherbrooke, Canada, April 2001

54. “Quasiparticles in high-Tc superconductor: a recent photoemission study”, invited talk, Workshop on Magnetic Superconductor, Boston College, April 2001

55. “Using angle-resolved photoemission to probe high temperature superconductors” and “Recent ARPES results on high-Tc superconductors”, invited talk, 5th APCTP winter workshop on strongly correlated systems, Seoul, Korea, February 2001

56. “Recent photoemission results on high Tc superconductors”, invited talk, Third International Conference on New Theories, Discoveries, and Applications of Superconductors and Related Materials, Honolulu, January 2001

57. “Recent ARPES results in high-Tc superconductors”, seminar, MIT, October 2000

58. “Coherent quasiparticle weight and its connection to high-Tc superconductivity from angle-resolved photoemission”, invited poster, High Tc 2000 Conference, Santa Barbara, CA, August 2000

59. “Coherent quasiparticle weight and its connection to high-Tc superconductivity from angle-resolved photoemission”, Invited talk, The Third Joint Meeting of Chinese Physicists World-wide, July 2000

60. “Using photoemission to probe high temperature superconductors”, Colloquium, Tohoku Univ., Japan, July 2000

61. “Recent ARPES results in high-Tc superconductors”, seminar, Tokyo Univ., Japan, July 2000

62. “Recent ARPES results in high-Tc superconductors”, seminar, Inst. of Solid State Physics, Japan, July 2000

63. “Coherent quasiparticle weight in Bi2Sr2CaCu2O8+x”, invited poster, Gondon Conference – strongly correlated systems, Plymouth, NH, June 2000

64. “Recent Photoemission Results on Novel Superconductors”, New Theories, Discoveries, Applications of Superconductors and Related Materials, Las Vegas, June 1999

65. “Angle-resolved Photoemission of High Temperature Superconductors”, Workshop on Experimental Analysis of Oxide Superconductor”, Beijing, China, May 1999

66. “Recent ARPES Results from Underdoped Bi2Sr2CaCu2O8+x”, invited talk, 1998 March Meeting of the American Physical Society, Los Angeles, CA, March 1998

67. Correlated Electron Systems Workshop, Stoughton, WI, October 1997

68. Spectroscopies in Novel Superconductors, Cape Cod, MA, September 1997

69. High Temperature Superconductivity Workshop, Telluride, CO, August 1997

70. Gordon Conference: X-ray Physics, Plymouth, NH, August 1997

71. Pseudogap of High-Tc Materials Workshop, Chicago, IL, May 1997

72. 5th International Conference Materials & Mechanisms of Superconductivity High-Temperature Superconductors, Beijing, China, February 1997

73. SPIE Conference, San Jose, CA, January 1996

74. Synchrotron Radiation Center Users Meeting, Stoughton, WI, October 1995

為中國科技發(fā)展貢獻“超導”力量

——記“千人計劃”入選者、中科院物理所研究員丁洪

5月27日，丁洪（右）在實驗室里與同事、學生交流。新華社記者金立旺攝

新華網(wǎng)北京6月4日電（記者吳晶晶、余曉潔）丁洪，中科院物理所研究員、北京凝聚態(tài)國家實驗室首席科學家、國家“千人計劃”首批引進專家。2008年，他辭去美國終身教授職位回國，在鐵基高溫超導領域取得令國際同行矚目的成就。　　

“我握住了中國向全球高端人才伸出的橄欖枝。時至今日，我更加確定當時的決定是正確的。”丁洪說。　　

為了心中的“中國夢” 　　

2007年是丁洪旅美生活的第18年，他已從博士、博士后、助理教授、副教授，一直做到終身制正教授。丁洪實現(xiàn)了很多留學學子眼中標準的“美國夢”，但是他并不滿足：“我想做些更大的事情，發(fā)揮更大的作用。” 　　

丁洪一直有一個想法：“我們出去這么長時間，當工作、家庭、待遇都不錯時，是不是還有更高的追求？確實有，我們有一顆中國心，應該關心中國的發(fā)展，這個想法可能就是‘中國夢’。” 　　

這年11月，丁洪接到了一個來自祖國的電話，那是來自中國科學院物理研究所邀請加盟的電話。　　

在物理所的大力邀請下，丁洪回國考察，不僅了解了物理所發(fā)展尖端科技的決心和遠見，也看到了國內(nèi)科研條件的改善，祖國未來發(fā)展的強勁態(tài)勢和對人才的高度重視。　　

他對物理所的橄欖枝動心了。“當時我有個預判，未來十年將是中國科學發(fā)展的黃金時代。” 　　

丁洪是一個想好事情就要立刻付諸實際的人。他拒絕了美國大學的高薪挽留和香港大學的邀請，連搬家、房子處理、孩子上學的問題都未多加考慮，很快全職回國，成為美國物理學界第一個辭去終身教職的教授。　　

“回來主要是因為看好中國的發(fā)展前景，特別是看好中國對于基礎科學支撐力度的持續(xù)增長和未來走勢。”他說，“中科院物理所提供的有利條件和學術氛圍，也非常吸引人。” 　　

有人曾對丁洪說，應該留一條“后路”，全職回國的風險很大。但丁洪不怕：“要是連這一點信心都沒有的話，我就不回來了。” 　　

抓住鐵基高溫超導的機遇 　　

丁洪在回國之初做好一切從零開始的準備，他甚至已做好三年之內(nèi)不發(fā)表科研論文的打算。　　

然而成功總是垂青那些有準備的人。2008年，一種新型高溫超導體——鐵基高溫超導體被發(fā)現(xiàn)，丁洪在國外已經(jīng)從事十幾年的高溫超導體研究，他敏銳地抓住了這一機遇。　　

高溫超導體研究在科技、工業(yè)、國防等領域具有重要意義，因此也成為２１世紀的科研新寵。鐵基超導體拓寬了人們對凝聚態(tài)物質(zhì)研究的視野，其超導機理卻是一個未解的難題。　　

丁洪帶領團隊利用角分辨光電子能譜技術，發(fā)現(xiàn)了鐵基超導體中依賴費米面的無節(jié)點的超導能隙。這被國際上認為是對鐵基超導體S－波對稱性的建立具有奠基性意義的工作。　　

此后，丁洪小組和多個研究小組合作對鐵基超導體進行了更深入的研究，取得了一系列重要研究成果，五年多來在國際重要雜志上發(fā)表了50多篇學術論文，比在國外發(fā)表的頻率還要高。這些文章被SCI引用超過1000次。　　

在2013年度國家科學技術獎勵大會上，丁洪所在的物理所團隊，憑借鐵基高溫超導體研究方面的突出貢獻，榮獲國家自然科學獎一等獎。　　

鐵基超導體研究讓丁洪回國后的事業(yè)大放異彩，他謙虛地把這歸結(jié)為“運氣好”。　　

但在同事和學生眼里，對他的“運氣好”卻有著另外的解讀：　　

“丁老師非常敬業(yè)，經(jīng)常晚上11、12點還在和我們討論問題。” 　　

“只要實驗裝置一開始運轉(zhuǎn)，幾天幾夜在實驗室里都是很正常的事。” 　　

“他剛回國的頭兩年，頭發(fā)白得特別快……” 　　

丁洪的三個夢想 　　

現(xiàn)在，丁洪除了做科研，還將很大一部分精力放在推動國家大科學裝置和綜合性國家科學中心建設上。　　

他說自己有三個夢想：一是“夢之線”，就是在上海同步輻射光源上建設一條性能指標世界最先進的光束線站，目前進展良好，即將驗收。二是“夢之環(huán)”，就是建設世界上亮度最高的高能同步輻射光源——北京先進光源，預計將在“十三五”啟動。三是“夢中心”，就是建設中國第一個綜合性國家科學中心——北京綜合研究中心。　　

“我希望能以此帶動國內(nèi)整個研究水平和能力的提高。能力上去了，科研才有創(chuàng)新可言。我希望2020年實現(xiàn)這些，現(xiàn)在看來非常有可能。”丁洪對此充滿信心。　　

“千人計劃”專家的身份讓丁洪覺得自己更多了一份責任。他運用多年的海外工作經(jīng)驗和人脈，積極促進中科院和美國、瑞士等國家和機構(gòu)的合作。他認為，中國要做科技強國，就要多參與基礎性科學研究的國際合作，才能在國際上有話語權。　　

作為第一批全職回國的高端人才，丁洪影響和帶動了更多人為國效力。他的學生苗虎原打算出國，別人告訴他：“你這個領域最好的老師已經(jīng)回國。”苗虎因此也選擇留在國內(nèi)發(fā)展。　　

丁洪同時希望自己在國外的經(jīng)驗能為中國科研體制注入新的元素。“目前國內(nèi)的課題大都時間比較短，而且每年都需要考評，這很難讓科研人員靜下心來。”他還建議要給科研人員更多自主權，并鼓勵科研人員努力轉(zhuǎn)化成果。

來源：新華網(wǎng) 2014年06月04日 09:26:48

《科學時報》青年人才成長故事系列報道之七：丁洪

丁洪，中國科學院物理研究所研究員，北京凝聚態(tài)國家實驗室首席科學家，國家首批“千人計劃”入選者。1990年畢業(yè)于上海交通大學，1995年獲美國伊利諾伊大學芝加哥分校物理學博士。1995年9月至1998年8月在美國Argonne國家實驗室做博士后。1998年9月至2008年5月在美國Boston College大學物理系歷任助理教授、副教授、教授。

18年的時間足以讓一個人習慣陌生的環(huán)境，也足以讓一個人在思索中找到未來的目標。

1990年從上海交通大學畢業(yè)后，丁洪便開始了長達18年的旅美生活。

“我記得特別清楚的一件事是，在博士學位論文答辯的時候，我的一位答辯導師跟我說，做一名科學家，也許你未來很多年的工作成績還不如做學生的這段時間，所以要善于抓住機遇。”結(jié)束了18年的美國生活，如今的丁洪已是中國科學院物理所研究員、北京凝聚態(tài)國家實驗室首席科學家，他全職回國后在鐵基高溫超導領域作出的成就令同行矚目。

一個改變命運的電話

2007年11月的一個電話，使丁洪原本平靜的美國大學教授生活泛起了一絲漣漪。

“這個電話是中科院物理所打來的，目的是想請我加盟”。然而，此時的丁洪已經(jīng)參加了香港大學的面試。此前，由于美國在科研經(jīng)費支持力度上的下滑和香港大學一再的邀請，丁洪開始琢磨起了跳槽。

“答應去香港大學面試的原因，主要是因為香港教授的待遇很好，而且科研條件也非常好。”丁洪覺得，換一個工作地點，也許自己能發(fā)揮更大的作用。

不過，中科院物理所的這個電話改變了他的計劃。

“我當時一點準備都沒有，更從來沒有考慮過要到物理所工作的問題”。但是，就是這樣一個電話讓丁洪的未來發(fā)生了改變。

在這次長長的通話中，中科院物理所把他在加盟之后的科研環(huán)境、工資待遇等問題全盤托出，這讓丁洪頗為吃驚。其實，在已得知丁洪有跳槽的想法后，中科院物理所領導班子就開會討論作出了人才引進的決定。

然而，這個電話的到來讓丁洪左右為難。一方面，由于經(jīng)常的往來合作，中科院物理所的各種情況丁洪已非常熟悉；另一方面，物理所在給他的工資待遇高出其他研究人員很多，這讓丁洪難以接受。

“同事間是合作的關系，如果我的工資比別人高太多，我認為是不利于團隊內(nèi)部和諧的，所以我當時就說了‘No’。可物理所的領導跟我說，可以過來看看情況再決定。我來了之后發(fā)現(xiàn)，物理所對于引進人才非常有誠心，科研條件也很好，確實能做一番事業(yè)，我挺感動的。”丁洪的態(tài)度從“No”轉(zhuǎn)變成了“Yes”。

談好了工作上的細節(jié)問題，丁洪剩下最大的顧慮就是家庭。

在從物理所談好回到美國之后，丁洪就和夫人商量起回國工作的問題。“在回國工作這件事上，我給了我太太一票否決權。”他笑著說。

“我問她的態(tài)度是什么，同時也和她說‘你有一票否決權’，如果她不同意我回國，我會尊重她的決定。”不過，在這個問題上，丁洪的顧慮是多余的，他的夫人認為，如果回國能有這么好的科研環(huán)境，應該認真考慮。

當時，香港大學也向丁洪發(fā)出了聘書，美國方面也在用高薪挽留他。不過，在對比了科研支持力度、科研氛圍和未來發(fā)展前途后，丁洪毅然決定來到中科院物理所。

“我從No到Y(jié)es的轉(zhuǎn)變非常快。”丁洪是一個想好事情就要立刻付諸實際的人，“2008年2月我就已經(jīng)想好回國了，很多人覺得我作決定太快了。我跟他們說，在關鍵問題想好之后，細節(jié)問題就不用多想。”

確實如此，實際上丁洪在作了回國的決定后，甚至都沒有想好如何搬家，當時住的房子怎么處理，孩子上學的問題怎么辦等。

“我太太唯一的要求就是孩子的教育問題，所以我們第二次回來的時候，一起去看了北京的學校，在把這個事情搞定之后，就決定搬家了。”2008年5月，丁洪開始搬家回國。“我對國內(nèi)很有信心，對自己也很有信心。”

有人曾對丁洪說，應該留一條“后路”，全職回國的風險很大，但丁洪不怕，“要是連這一點信心都沒有的話，我就不要回來了。現(xiàn)在看來，回國是很正確的”。

幸運的鐵基超導

回國后的第一年，組建隊伍讓丁洪花費了很多精力。

“在美國我有一名博士后，還有4名研究生，但是他們都即將畢業(yè)，不可能跟我一起回國。已經(jīng)畢業(yè)的學生有的娶了外國太太，回來更不現(xiàn)實。所以沒有能帶一個隊伍回來。”丁洪回憶說。

從自己搭建實驗室開始，丁洪一般在夜里三四點才能睡覺休息。“很忙很忙，也確實挺辛苦的”。由于當時的實驗設備不齊全，而超導實驗需要很多大科學裝置，丁洪就向國外的同步輻射中心和一些合作者申請使用設備。

那是剛回國的第二天，在一個學術會議上丁洪聽說有一個實驗樣品非常好，他當即就和日本的合作者說：“我去你那里做一些實驗好不好？”會議一開完，丁洪就買了機票飛到日本。

“當時樣品剛出爐，我?guī)е@個樣品在日本待了8天，這8天里我只去旅館住了兩個晚上，剩下的時間都在實驗室度過。”前后兩周的時間，丁洪不但把實驗完成，論文也寫好等待發(fā)表。“后來這篇文章有很高的影響，現(xiàn)在引用率已經(jīng)超過260。”

當時，中國在鐵基超導材料方面的研究是國際領先水平，丁洪也集中精力做鐵基超導這種新型高溫超導體的實驗。其實，他之前十幾年的研究對象一直也是一種高溫超導體——銅氧化合物。

“我把它歸結(jié)為運氣很好，做鐵基超導我們?nèi)〉昧撕芏喑晒@是讓我感到意外的事情。”丁洪抓住了做鐵基超導的機遇，在回國1年多的時間里，發(fā)了十幾篇文章，并且影響力非常大。

高溫超導電性一直是凝聚態(tài)物理學領域的熱點研究課題之一。最近發(fā)現(xiàn)的高達55K的鐵基超導體結(jié)束了銅氧化合物在超導轉(zhuǎn)變溫度高于40K的領域內(nèi)一統(tǒng)天下的局面。作為新型高溫超導體的鐵基超導體，由于其豐富的物理性質(zhì)大大拓寬了人們對凝聚態(tài)物質(zhì)研究的視野，但相關的超導機理卻是凝聚態(tài)物理領域的難題之一。

丁洪和他的團隊和日本東北大學高橋隆小組合作，利用角分辨光電子能譜技術，發(fā)現(xiàn)了鐵基超導體中依賴費米面的無節(jié)點的超導能隙，該文章于2009年8月被ScienceWatch評為在科學領域內(nèi)的Fast Breaking Paper，被國際同行認為是對鐵基超導體的s-波對稱性的建立具有奠基性意義的工作。

在此后1年多，丁洪小組和多個研究小組合作對鐵基超導體進行了更深入的研究，取得了一系列重要的研究成果，其中最突出的是用多個有說服力的實驗結(jié)果揭示了反鐵磁波矢相連的帶間散射和費米面近似嵌套是導致鐵基超導的最根本原因。這已成為被越來越多的人所接受的共識，并被2010年3月Science的評述文章作為正在形成的對鐵基超導機理共識的關鍵實驗證據(jù)。

“一直跟我一起工作的同事說，你剛來的時候頭發(fā)白得很快。那一年的確很辛苦。”建設實驗室、建設隊伍、作實驗、寫文章，丁洪回國后的第一年非常辛苦，但他過得也很充實，他用6個字形容回國后的生活——“充實、高效、愉快”，這也是丁洪和他的團隊的真實寫照。

丁洪主要用角分辨光電子能譜研究高溫超導體和其他強關聯(lián)電子材料的電子結(jié)構(gòu)和電子激發(fā)性質(zhì)。近年來，他在國際重要雜志上發(fā)表了100多篇學術論文，其中6篇發(fā)表在《自然》雜志上，28篇發(fā)表在《物理評論快報》雜志上。這些文章被SCI引用超過6000次。

挑戰(zhàn)科學挑戰(zhàn)自然

1986年，銅氧化合物高溫超導性質(zhì)被發(fā)現(xiàn)，直到現(xiàn)在還沒有解決其機理問題；而鐵基超導體剛剛發(fā)現(xiàn)兩年，丁洪的研究就作出了重要的貢獻。

“銅氧化合物主要是有更強的電子間的相互作用，對于理解它的多體效應是很難的，現(xiàn)在還沒有一個共識，是一個世界性難題”。目前，丁洪是科技部“973”量子調(diào)控項目的首席科學家。他希望，對于鐵基超導的研究能夠啟發(fā)科學家對銅氧化合物超導的研究，而且，對鐵基超導的研究成果會給人們在尋找超導體上有很大的啟發(fā)。

如今，實驗室的初步建設已經(jīng)完成，研究工作步入良性發(fā)展，丁洪又開始琢磨起協(xié)助中科院建設大科學裝置和北京基礎科學基地的事。

“因為在美國的時間很長，我對美國的國家實驗室比較熟悉，對歐洲、日本的實驗室也比較熟悉，對實驗室布局等方面有一定的掌握。事實上，中國也急需建設綜合性大型國家實驗室。”

現(xiàn)在，丁洪正在促進中科院基礎局和美國能源部基礎科學局的全面合作。“因為中美在物理合作研究方面，現(xiàn)在只有高能物理領域有正式的合作，我們想拓寬其他領域。”2009年，為了促進物理所、高能所、技術局等的對外合作，丁洪分別去了4次美國、4次歐洲，考察他們在這方面的情況。

之所以忙一些科研之外的事情，丁洪是希望能把中國整個的科研水平和科研氛圍做好。

“中國現(xiàn)在大量的精密儀器是靠進口，我想改變這個狀況，所以有些儀器我們自己也在研制。海外的一些華人在精密儀器領域很有成就，可以整合力量，使中國在精密儀器方面能提升。”丁洪說。

談到生活，丁洪也變得輕松了很多。“我的愛好很多，尤其喜歡去海邊潛水，我到過世界很多地方去潛水。我曾從百慕大海底的一個沉船下潛過去，這艘沉船是在二戰(zhàn)時候被擊沉的，沉船處大概有30多米深。”

現(xiàn)在，丁洪的家人也適應了回國的生活并且很開心。“我們一家都喜歡旅游，所以我每年至少要抽出1周到2周的時間來陪家人出去旅游”。

“現(xiàn)在，很多在國外的華人科學家都有回國發(fā)展的想法，但是，大部分人由于各種原因還沒能付諸實施。以前，中國是‘小米加步槍’，而現(xiàn)在正在形成‘機械化部隊’”，丁洪認為，現(xiàn)在中國的科研大環(huán)境比較好，特別是大科學工程，上海同步輻射光源的建成、廣東散裂中子源的動工和北京新光源的籌備，讓中國的發(fā)展空間比國外更大。而他自己的經(jīng)歷也說明，有能力的科學家在國內(nèi)同樣可以有很好的發(fā)展。

“別人問我螃蟹好吃不好吃，我說，你們都知道螃蟹是很好吃的。”丁洪笑著說，“對中國未來科研的發(fā)展，我非常看好。”

《科學時報》 (2010-6-1 A2 要聞)

記中國科學院物理所研究員丁洪：為實現(xiàn)中國夢貢獻“超導”力量

丁洪在實驗室講述自己的科研夢想。記者佘惠敏攝

30年前，丁洪因獲得全國青少年計算機編程大獎，被保送到上海交通大學。入學第二年，他卻放棄了熱門的計算機專業(yè)，選擇了更為基礎的物理專業(yè)。大學畢業(yè)后，丁洪赴美留學。　　　

38歲時，丁洪獲得美國波士頓大學物理系的終身教職。獲得正教授職位后，丁洪因病做了大腿髖關節(jié)矯正的大手術，不得不在床上躺了3個多月。這段時間，他想起年輕時要在科技界做一番大事的夢想，再考慮已經(jīng)取得的成就，萌生了回國的念頭。　　　

在中科院物理所，丁洪見到了一位跟他經(jīng)歷極其相似的前輩——于淥院士，“他對我講了他的感受，說還是回國發(fā)展好。第一要自己做事業(yè)，第二要為國家做事情。和他談完之后，我的心就定了。” 　　　

2008年，丁洪辭職，舉家回國。數(shù)月后，國家啟動“千人計劃”，丁洪成為第一批入選者。　　　

丁洪的專業(yè)方向是超導的機理研究，這需要大型的科研實驗裝置。決定回國時，他本來做好了沉寂數(shù)年的心理準備。“美國的大裝置很齊全，中國才剛剛開始。”回國第二天，丁洪聽說物理所有一個鐵基高溫超導體的實驗樣品非常好，他當即就和日本合作者聯(lián)系做實驗。　　　

丁洪帶著剛出爐的樣品在日本待了8天，8天里只去旅館住了兩個晚上，其余時間都泡在實驗室。利用日本的實驗裝備，丁洪做完實驗，寫好了一篇頗具影響力的論文，打響了回國后的第一炮。　　　

“回國前，我研究的是另一種高溫超導體——銅氧化合物。”丁洪說，2008年，新一代高溫超導家族——鐵基高溫超導體誕生。丁洪抓住了做鐵基超導的機遇，回國一年多就發(fā)表了10多篇文章，影響力很大，“做鐵基超導取得了很多成果，這是讓我感到意外的事。回國第一年，就比我在美國發(fā)表論文還頻繁。” 　　　

超導是指物質(zhì)的電阻在一定條件下變?yōu)榱愕默F(xiàn)象，需在靠近絕對零度（零下273攝氏度）的極低溫度下才能實現(xiàn)。高溫超導材料則是指在相對較高的溫度（>40K）以上超導的材料。鐵基高溫超導材料被發(fā)現(xiàn)后，各國間科研競爭十分激烈。　　　

對研究人員來說，最直觀的影響是睡眠時間減少。“丁老師一般12點之前不會停止工作，經(jīng)常夜里十一二點還和我們討論問題。”丁洪的博士生苗虎說，2009年他大學畢業(yè)時本計劃出國，國外大學老師說，“你這個方向最好的老師回中國了”，于是他就慕名而來，投入丁洪門下。　　　

在學術界，鐵基超導的機理研究有兩大流派：一派認為鐵基超導與原來的普通超導類似，是通過弱相互作用形成的，另一派認為鐵基超導的機理是全新的強相互作用。“現(xiàn)在我分配給苗虎的一個實驗找到了強相互作用的直接實驗證據(jù)，論文剛寫好，正準備投稿。”接受記者采訪時，丁洪高興地說。　　　

“我們的目標就是高溫超導機理問題的最終解決。我們想證明強相互作用是正確的，已經(jīng)有一系列的實驗證據(jù)來證明。我們還想將此機理延伸到其他超導體，比如銅氧化合物的超導。”丁洪說，超導現(xiàn)象是對人類智慧的挑戰(zhàn)，“隨著超導溫度的不斷提高，如果能實現(xiàn)常溫超導，那將是革命性的突破。從原理上講，常溫超導沒有使之不能實現(xiàn)的阻礙。” 　　　

回國6年，丁洪“自己做事業(yè)”的科研夢想正在實現(xiàn)，而他“為國家做事情”的夢想也進展順利。他把這個夢想概括為“夢之線、夢之環(huán)、夢中心”。　　　

“在美國，我接觸最多的是同步輻射光源。建設一條世界上最好的光束線站，是我的夙愿。”丁洪說。　　　

回國后，這個夢想有了實現(xiàn)的機會。在物理所、中國科學院和財政部的大力支持下，丁洪很快申請到了重大科研裝備研制項目，著手在世界最先進光源之一的上海同步輻射光源上建一條光束線站。這條“夢之線”已于去年12月建成，現(xiàn)處于調(diào)試階段，預計今年10月可通過驗收。“這條線站能量分辨率的設計指標是目前國際最高水平的5倍，驗收指標是2倍。”丁洪得意地說。　　　

“夢之環(huán)”是指北京先進光源。這是丁洪協(xié)助中科院高能物理研究所向國家發(fā)改委提出的世界上亮度最高的高能同步輻射光源項目，將可能在“十三五”時期正式建設。　　　

“夢中心”是指中科院和北京市在懷柔籌建的北京綜合研究中心，這將是中國第一個綜合性的國家科學中心，包括多個大型科學裝置和相應的多學科交叉研究平臺。回國之后，丁洪就積極參與北京綜合研究中心的整體規(guī)劃，為打造這一“科技航母”，他參加了近百次研討會，做了充分的準備工作。　　

“夢之線、夢之環(huán)、夢中心概括了我回國后的奮斗目標，我堅信在不久的未來，自己的‘中國夢’一定能夠?qū)崿F(xiàn)。”46歲的丁洪感慨地說，“祖國是一片成就事業(yè)的熱土，也將是我的夢想開花結(jié)果的圣地。”

來源：經(jīng)濟日報發(fā)布時間:2014年06月05日

丁洪：追捕“幽靈粒子”的夢想家

2015-12-10

47歲的丁洪坐在我們面前，一頭烏黑的頭發(fā)里面已經(jīng)明顯摻雜了星星點點的銀絲。這些早生的白發(fā)記載了他歸國七年來的辛苦和操勞。

“丁老師非常敬業(yè)，經(jīng)常凌晨12點了，還在回復我們的郵件，和我們討論學術問題。”

“老丁這個人，只要實驗裝置一開始運轉(zhuǎn)，幾天幾夜呆在實驗室里不出來，那都是家常便飯！”

他的同事和學生們?nèi)缡钦f。

丁洪卻極少會提及他在科研工作中的艱辛和困難，在他看來，作為一名科學家，遇到些困難都是科研道路上極為正常的事。相反，他總在感慨自己科研之路到目前為止都很順利，即便是他在高溫超導體研究方面以及不久前發(fā)現(xiàn)“外爾費米子”的存在這種國際性物理問題上取得了重大突破，也被他歸結(jié)于自己的“運氣不錯”。

然而在他這一句云淡風輕的“好運氣”背后，卻藏著多少不為人知的工作量和各種辛苦。

丁洪很健談，思維很跳躍。他和我們談起他的“三個夢想”；談起他“放養(yǎng)”的學生們又取得了哪些突破；談起作為實驗學家，他和那些理論學家們的對話；談起他年輕時敢于向?qū)W術權威發(fā)起挑戰(zhàn)；談起他的各種國際化的跨界合作??

最終話題還是不可避免地回到了不久之前國際上眾多科研機構(gòu)為發(fā)現(xiàn)有“幽靈粒子”之稱的外爾費米子而展開的那場激烈的科研競賽。最終，中科院物理所的團隊從理論預言、材料生長到實驗觀測都是獨立和同時完成，而丁洪正是“捕捉”到“幽靈粒子”的那個人。時至今日，他依然難掩興奮：“這是今年物理學的一個重大發(fā)現(xiàn)！具有里程碑的意義！”

捕捉“幽靈粒子”的國際競賽

“幽靈粒子”——聽上去就是一個充滿噱頭的名詞。而事實上，它確實也是讓眾多物理學研究者前仆后繼苦苦尋找的奇特物質(zhì)。

時間倒溯回1928年，狄拉克提出描述相對論電子態(tài)的狄拉克方程。一年后，德國科學家外爾指出，狄拉克方程質(zhì)量為零的解描述的是一對重疊在一起的具有相反手性的新粒子，這就是“外爾費米子”。然而這預言中的粒子卻像幽靈一般足足困擾了科學家們80多年，他們始終無法在實驗中觀測到這種粒子。中微子曾經(jīng)在很長時間內(nèi)被認為是外爾費米子，但是后來因發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量不為零而放棄。

雖然在宇宙中尋找外爾費米子的基本粒子異常困難，但近年來拓撲材料的發(fā)現(xiàn)和快速發(fā)展使得外爾費米子作為固體材料中的“準粒子”成為了可能性。這種在“固體宇宙”中尋找外爾費米子的準粒子成為當今凝聚態(tài)物理最前沿的研究對象之一，也是世界各國物理學家競相追逐的目標。為了能夠找到它，全世界的科學家爭相創(chuàng)造可能存在外爾費米子的人工環(huán)境。

中科院物理所自然也沒有放松對于“幽靈粒子”的搜尋力度。早在兩年前，物理所的理論研究團隊就意識到TaAs家族材料體系可打破中心對稱的保護，實現(xiàn)兩種“手性”電子的分離。這一系列材料能自然合成，無需進行摻雜等細致繁復的調(diào)控，更利于實驗發(fā)現(xiàn)。去年底，他們將此理論預言在arXiv網(wǎng)站率先向全世界公開。該成果立即受到同行的注目，國際上眾多實驗小組都投入到了競賽般的實驗驗證工作中。

就在2015年的1月5日，中科院物理所的電子郵箱里收到了一封“戰(zhàn)書”，這封來自美國普林斯頓大學Hasan小組的信，明確告知他們也在進行類似的研究，同時也將自己的科研論文張貼到了arXiv網(wǎng)站上。這讓丁洪敏銳地嗅到了一股硝煙的味道，他意識到：捕捉“幽靈粒子”的國際競賽已經(jīng)進入到白熱化階段了。

物理所團隊成員們都感覺到了這種競爭激烈的氣氛，每個人都開始夜以繼日的加快速度，與同行競賽，與時間競賽。物理所強大的團隊力量在此時發(fā)揮了作用，三個研究小組分別從理論、材料、實驗三個環(huán)節(jié)入手，團結(jié)協(xié)作，環(huán)環(huán)相扣。捕捉“幽靈粒子”就好像在進行一場戰(zhàn)役，有情報偵察、有后勤補給，也有前方?jīng)_鋒，“哪個環(huán)節(jié)出了問題，外爾費米子都不可能這么快地被成功發(fā)現(xiàn)。這是我們團隊精誠合作的結(jié)果，彰顯了中科院物理所的整體實力！”丁洪談到當時的經(jīng)過，依然熱血沸騰。

丁洪的團隊負責的是實驗環(huán)節(jié)。這個小組的工作實際上是最辛苦的，因為要做同步輻射，一天24個小時都要工作，經(jīng)常是通宵達旦。丁洪小組利用他們剛在上海光源建成的“夢之線”同步輻射X射線對TaAs晶體進行了精確地測量，從材料中激發(fā)出來的電子的能量和動量，就能反推出晶體材料的電子結(jié)構(gòu)。他們在2014年10月取得了初步數(shù)據(jù)，并在2015年初取得了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，第一次觀測到TaAs表面態(tài)存在費米弧。而只要觀測到費米弧，就能斷定外爾費米子的存在，即從實驗上“發(fā)現(xiàn)”了這種奇特的粒子！

2月16日，丁洪的實驗小組在物理學界知名的學術交流網(wǎng)站arXiv上，公開了費米弧的發(fā)現(xiàn)，宣布外爾費米子被發(fā)現(xiàn)，中國科學家領銜的團隊終于率先揭開了80多年來的世界之謎！而幾乎與此同時，美國普林斯頓大學教授哈桑的實驗小組也在arXiv網(wǎng)站上公開了類似的研究成果。

圍繞在外爾費米子身上長達86年的神秘面紗終于被揭下，雖然后來的“發(fā)現(xiàn)歸屬之爭”問題在外界引起了一場沸沸揚揚的風波，但是丁洪對此表現(xiàn)得非常超脫，在他看來，外爾費米子從突破性發(fā)現(xiàn)到實用性材料投入應用，仍有漫長的路程要走。尚待解答的許多問題，需要科學家們繼續(xù)投入相關領域的研究，這才是當下最應該關心的。

一聲召喚打起背包就回國

當初，丁洪是懷揣著夢想從美國回國的。他曾經(jīng)不止一次的預言“未來的中國是一片能夠成就事業(yè)的熱土，也將是我的夢想開花結(jié)果的圣地。”事實證明，他的判斷是正確的。

1990年從上海交大畢業(yè)之后，丁洪就飛到大洋彼岸開始追逐自己的物理夢想。讀博士，做博士后，當助教、副教授，并且成為美國波士頓學院大學物理系的終身教授。18年的時間，一步一個腳印。無論是從語言表達，還是生活方式以及思維觀念上，丁洪都已經(jīng)完全步入了美國節(jié)奏，除了胸腔里那一顆跳躍的中國心。

2007年11月，一個來自國內(nèi)的越洋電話更加觸動了這顆思鄉(xiāng)之心。電話是中科院物理所打來的，明確邀請丁洪回國加盟。在這之前，丁洪也收到了香港大學的邀約，同時美國方面也開出了高薪條件來挽留他。他正處在一種抉擇之中。但是這響起的最后一個電話卻一下子敲碎了丁洪纏繞已久的糾結(jié)。當即和妻子商議：回國去！

丁洪是個行動派，從接受中科院物理所的聘書到辭去在美國的一切職務到舉家遷回國內(nèi)，僅僅用了三個月的時間。由于丁洪在國際物理界的名氣，他的歸國也在中美物理學界一石激起千層浪，引起了不小的反響。

有朋友對他的未來感到擔憂，認為他起碼應該為自己留條后路。但是丁洪對此不以為然，他覺得君子坦蕩蕩，既然決定要去做的事情，必然要全力以赴。他對國內(nèi)科研事業(yè)的長期關注讓他做出的大膽預言：隨著經(jīng)濟實力的提升，國家對于科技事業(yè)的重視，未來10到20年將會是中國科技發(fā)展的“黃金時期”。而他對于物理學所懷揣的夢想最大可能的圓夢地，那便是中國。丁洪對于自己的選擇充滿了信心！

馬不停蹄的鐵基高溫超導實驗

“我想做些更大的事情，為國家發(fā)揮更大的作用”，這是丁洪回國之際發(fā)出的心聲。話音未落，剛剛回到國內(nèi)的他，馬不停蹄地就參與到了中科院物理所正如火如荼進行的鐵基高溫超導研究中。

超導指的是某些材料溫度降到臨界溫度以下，電阻突然消失為零的現(xiàn)象。作為20世紀最偉大的科學發(fā)現(xiàn)之一，超導體具有零電阻和完全抗磁性等一系列神奇的物理特性，在科學研究、信息通訊、工業(yè)加工、能源存儲、交通運輸、生物醫(yī)學乃至航空航天等領域均有重大的應用前景，受到人們的廣泛關注，因此也成為21世紀的科研新寵。

丁洪之前也在美國研究了十幾年的高溫超導體——銅氧化合物。在2008年之前，超導體研究一直停留在銅氧化合物領域。這種材料易脆，作為輸電纜應用時延展性與柔韌性不夠好，在大范圍的普及應用上仍有一定困難。與銅氧化合物高溫超導體不同，一些鐵基超導體近似于合金，從制造工藝的角度更加容易，同時還能夠承受很大的電流，這就為廣泛的應用奠定了基礎。但同時不得不面對的是，鐵基超導體性質(zhì)極為復雜，對科研人員的理論功底和實驗技能都提出了更高要求。

丁洪的強勢加盟，讓本已在鐵基超導材料研究領域處于國際領先水平的中科院物理所更加如虎添翼。丁洪的研究方向是超導的機理研究，他一回國就決定集中精力做好鐵基超導這種新型高溫超導體的實驗工作。就在他剛剛回到國內(nèi)的第二天，實驗室的椅子還沒坐熱，在當天的會議上聽說有一個剛出爐的試驗樣品非常好，但當時的實驗設備還不齊全，他就馬上動用自己國際上的人脈，聯(lián)系到一家日本合作者的實驗室，幾天之內(nèi)買了機票帶上樣品直飛日本。

此后在日本的8天時間里，丁洪只在旅館里住了兩個晚上，其他時間都泡在實驗室里，順利完成了實驗，首次發(fā)現(xiàn)了鐵基超導體中依賴費米面的無節(jié)點的超導能隙，并且還在一周內(nèi)完成了一篇質(zhì)量非常高并具有深遠影響力的論文，被國際同行認為是對鐵基超導體的s-波對稱性的建立具有奠基性意義的工作，算是打響了回國之后的第一炮。

超導機理以及全新超導體的探索是物理學界最重要的前沿問題之一，鐵基高溫超導體的發(fā)現(xiàn)是凝聚態(tài)物理的一個重大突破。對于中國科學家的這一工作，國際物理學界也予以了高度評價。那一年的歲末，榮譽接踵而來，中國的鐵基高溫超導研究被評為《科學》雜志“2008年度十大科學突破”、美國物理學會“2008年度物理學重大事件”以及歐洲物理學會的“2008年度最佳”。

在此后幾年內(nèi)，丁洪小組又對鐵基超導體進行了更深入的研究，發(fā)表了50多篇文章，取得了一系列重要的研究成果，其中最突出的是用多個有說服力的實驗結(jié)果揭示了短程反鐵磁交換作用和相匹配的費米面是導致鐵基超導的根本原因。這已成為被越來越多人的共識。

三個夢想照亮未來

當下在年輕人中流行一句話：每天早起喚醒我的，不是鬧鐘，是夢想。丁洪的狀態(tài)也是如此。丁洪坦承：“我是一個特別愛造夢的人，愛追逐有挑戰(zhàn)性的事情做。”他為自己設定了三個夢想。

由于多年的研究工作，丁洪接觸最多的是同步輻射光源，早在2005年的時候，他就在美國的一個研討會上提出建設一條分辨能力達到10萬的軟X射線光束線，但當時的參會人員紛紛表示這個想法不現(xiàn)實。苦于得不到支持，丁洪的第一個夢想只得暫時擱置。而在回國后不久，在中科院的支持下，丁洪申請到了財政部重大科研裝備研制項目，著手在上海同步輻射光源上建一條分辨能力近10萬的光束線站，已經(jīng)在去年的秋天完成了工藝驗收，這條線站能量分辨率的設計指標是目前國際最高水平的5倍，它在隨后進行的外爾費米子的發(fā)現(xiàn)中起了關鍵的作用。這便是丁洪的第一個夢想——Dream Line（夢之線）。

丁洪的第二個夢想是建設一個北京先進光源，也就是他所講的Dream Ring（夢之環(huán)），這將是世界上亮度最高的高能同步輻射光源。他在2009年初首次提出建設5-GeV高能儲存環(huán)的北京新光源，并大力推進立項工作。目前預研項目已獲得國家發(fā)改委的批準，預計將在“十三五”期間正式建設。這個世界上最先進的光源將為新材料、新能源、生態(tài)環(huán)保等國家重大戰(zhàn)略問題提供一個強有力的支撐平臺。

而丁洪的第三個夢想是Dream Center（夢中心），建設一個綜合性的國家科學中心。這將是一個以大科學裝置群為依托的多學科交叉的綜合研究平臺。目前，中科院和北京市已準備在北京懷柔區(qū)建設北京綜合研究中心。為了打造這一“科技航母”，丁洪一回國就積極參與了北京綜合研究中心的整體規(guī)劃。用他的話說：除了忙一些科研的本職工作之外，還“跨界”做了很多工作，這也是其中之一。為了期待提高中國整體的科研水準和科研氛圍，他親自參加了近百次相關研討會，為該中心的籌建起了至關重要的作用。

這三個夢想，有的已經(jīng)播種，有的已經(jīng)發(fā)芽，有的已經(jīng)開花結(jié)果。丁洪表示：“在物理學方面，雖然我國的一些研究小組已經(jīng)做到了世界頂尖水平，但在規(guī)模科技、大裝置建設、大的科學項目上與歐美相比還有很大的差距。我很想在這方面出一把力。”而他的這三個夢想如果能夠一一實現(xiàn)，必將有助于中國科學界整體水平和地位的提升。

丁洪不止一次地告誡自己的學生：做科學，特別是基礎科學，從投入到產(chǎn)出，是需要一段比較長的時間的，需要你坐得了冷板凳，守得住清貧。做基礎科學有一點像搞藝術，追求的是一種夢想，而不僅僅是一份養(yǎng)家糊口的工作，所以需要有大胸襟，大氣度。

丁洪如是說，也是如此做的。身為北京凝聚態(tài)物理國家實驗室首席科學家的他，每天忙碌著自己的試驗、科研、培養(yǎng)學生，規(guī)劃團隊的未來、與國內(nèi)外的朋友交流，還在不停地跨界合作??每天的日程排得滿滿當當，卻不知疲憊地樂在其中，在他的三個夢想照耀下，丁洪正充滿了豪情壯志，在未來的科技之路上鏗鏘前行！

專家簡介：

丁洪，現(xiàn)為中國科學院物理研究所研究員，北京凝聚態(tài)物理國家實驗室首席科學家。1990年畢業(yè)于上海交通大學，1995年獲美國University of Illinois at Chicago的物理博士學位。1995年至1998年在美國Argonne國家實驗室作博士后。1998年至2008年在美國Boston College大學物理系歷任助理教授、副教授、正教授。主要研究方向為用角分辨光電子能譜研究高溫超導體和新奇量子材料的電子結(jié)構(gòu)和電子激發(fā)性質(zhì)。在銅基超導體中贗能隙的發(fā)現(xiàn)、鐵基超導體s-波序參量的確定和外爾費米子的發(fā)現(xiàn)等重大物理問題有開創(chuàng)性的貢獻。

來源：科學中國人 2015年12期封面人物

【院士在上海】丁洪：物理是我一生“命中注定”的“幸運之旅”

上海科技報 2024-12-09 14:32

他是美國物理學界第一位全職回國的正教授；回國之初，他便懷揣著關于大國重器的“三個夢”；如今十幾年過去了，他直言“我曾經(jīng)的夢想現(xiàn)在基本都已經(jīng)成真了”……他，就是2023年中國科學院新科院士、知名凝聚態(tài)物理學家、上海交通大學李政道研究所副所長丁洪。

近日，在這些傲人的榮譽中，丁洪又增添了一個新“身份”——他被授予2024年度發(fā)展中國家科學院（TWAS）獎的物理、天文和空間科學獎（共享），以表彰他對發(fā)現(xiàn)外爾費米子和固體中其他新型拓撲相關準粒子的開創(chuàng)性貢獻。

一位不糾結(jié)的行動派

像是“命中注定”般，年少時的丁洪就對自然科學領域表現(xiàn)出了濃厚的興趣。被保送到上海交通大學試點班時，他既沒有讓喜愛多年的計算機變成自己的“專業(yè)”，也沒有聽老師的話進軍材料系，而是遵從了父親的意愿，義無反顧地選擇了物理。

“我父親一生的追求就是學物理。當年，在我上交專業(yè)申請書時，他甚至坐火車過來找我，只為勸我選擇物理專業(yè)。”丁洪說道。自此，丁洪便邁入了物理世界的大門，并經(jīng)過不斷的努力和堅持，成為了一名物理學家。

從上海交大畢業(yè)后，丁洪飛到大洋彼岸繼續(xù)深造。從博士到博士后，再從助教到副教授，最終成為美國波士頓學院大學物理系的終身教授。在深造的這18年間，他一步一個腳印，實現(xiàn)了他人眼中的“美國夢”，但只有他自己能感受到胸腔里那顆一直跳躍的中國心。他曾說過：“作為一個中國人，作為中華民族浩瀚歷史中的一員，我想能夠為中華民族的偉大復興作出自己應有的貢獻。”

他的愿望終究得到了實現(xiàn)。2007年，中國科學院物理所打來邀請他回國的電話，這也觸動了丁洪的思鄉(xiāng)之心。在妻子的支持下，他毫不猶豫地選擇了回國。丁洪作為行動派，從接受中國科學院物理所的聘書到辭去在美國的一切職務后舉家遷回國內(nèi)，僅用了3個月的時間。

他說：“我每一次做選擇，都很少瞻前顧后。于我而言，有夢想，就要想辦法去實現(xiàn)；自己想做的事情，就立刻著手做。2022年決定加入李政道研究所，也是因為我第一次來交流時，被研究所的目標——建成世界科學家理想中的研究機構(gòu)所吸引，這也是我的夢想。”

一場“3個中國夢”的實現(xiàn)之路

縱觀科學發(fā)展，許多重大成果的發(fā)現(xiàn)，都少不了大科學裝置的支撐。而建設同步輻射光源相關的大科學裝置，也一直是丁洪的夙愿。歸國以來，丁洪將很大一部分精力都放在了推動國家大科學裝置和綜合性國家科學中心建設上，形成了自己的“3個中國夢”，并努力將心中的宏大夢想逐一點亮——“夢之線”，建設一條世界領先的光束線站；“夢之環(huán)”，建設世界上亮度最高的高能同步輻射光源；“夢之城”，建設綜合性國家科學中心。

當被問及為何執(zhí)著于建設大科學裝置時，丁洪說，大科學裝置是催生原始創(chuàng)新和尖端科研成果的“利器”，能顯著提高我國自主創(chuàng)新能力，提升國際科研話語權。在回國后的十幾年間，丁洪“3個中國夢”的藍圖一直在徐徐展開，他離自己的夢想也越走越近。

如今，“夢之線”已在上海建成，是由丁洪負責在上海光源建成的一條多項技術指標世界領先的光束線站。2015年試運行期間，丁洪團隊利用該裝置首次在固體材料中發(fā)現(xiàn)了外爾費米子，圍繞在外爾費米子身上長達86年的神秘面紗終于被揭下，基本粒子和準粒子內(nèi)在統(tǒng)一現(xiàn)代物理學的迷宮紙窗被打開了一個洞。

“夢之環(huán)”這個大科學裝置目前正在北京懷柔科學城緊張建設中，建成后可容納90多條比“夢之線”更先進的光束線站，將在物質(zhì)、生命、能源、環(huán)境乃至工業(yè)制造等多個領域發(fā)揮重要的支撐作用。預計2025年底投入運行，屆時將會成為世界上體量第二但亮度第一的高能同步輻射光源。

在“夢之城”懷柔科學城，丁洪擔任“綜合極端條件實驗裝置”項目的首席專家。布局在懷柔科學城的5個大科學裝置中，由中國科學院中科院物理所承建大科學建設的“綜合極端條件實驗裝置”是最先進入科研狀態(tài)的，可以提供國際一流的極低溫、強磁場、超高壓、超快光場等極端實驗條件。在該裝置的試運行期間，丁洪團隊還發(fā)現(xiàn)了馬約拉納零能模的關鍵證據(jù)，未來有望應用到量子計算機中。他透露，該裝置已基本建成，等完全驗收后，便可向全世界開放運行。

“我把懷柔科學城稱之為我心中的‘夢之城’，希望它能成為‘東方的佛羅倫薩’，成為中華民族偉大復興的標志地之一。”丁洪表示，懷柔科學城從規(guī)劃到現(xiàn)在已10多年的時間，啟動建設也超過了5年時間，一批交叉研究平臺已經(jīng)建好，一些大科學裝置也在陸續(xù)建設完成中，現(xiàn)已進入“邊建設、邊運行”的時期。身為全國政協(xié)委員的他，希望未來在政協(xié)這個參政議政平臺“繼續(xù)為懷柔科學城——我心目中的‘夢之城’貢獻力量”。

下一場“鐵馬夢”的起航

回國的十幾年間，丁洪和他的團隊在量子材料和量子計算領域產(chǎn)出了多項具有國際重大影響力的原創(chuàng)性成果。丁洪極少提及他在科研工作中的艱辛和困難，在他看來，作為一名科學家，遇到些困難都是科研道路上極為正常的事，科學家就該有股創(chuàng)新精神和不認輸?shù)捻g勁兒。

從科研人員自身來說，對研究項目的重要性和成功概率有比較清晰的判斷很關鍵。在丁洪看來：“一旦做出了肯定的判斷，那就心無旁騖‘玩命干’，也許在某個時刻就會與‘好運氣’不期而遇。”

雖然已至天命之年，但丁洪仍然懷揣著少年般的激情與夢想開啟了新一輪的“幸運之旅”。他的目標直指國際科技界激烈競爭的戰(zhàn)略制高點之一——“捕捉”神秘的馬約拉納任意子。這一研究對于推進鐵基超導馬約拉納平臺實驗至關重要，有助于在拓撲量子計算機研究領域占據(jù)主動權。丁洪將這一夢想稱為“鐵馬夢”。

馬約拉納任意子因其特殊屬性，成為拓撲量子計算機能否實現(xiàn)的關鍵。目前，多個國家的科研機構(gòu)都在積極尋找這種神秘的粒子。丁洪表示，馬約拉納任意子的發(fā)現(xiàn)和應用，將直接影響拓撲量子計算機的發(fā)展前景。

2018年，丁洪團隊與高鴻鈞研究團隊緊密合作，首次在鐵基超導材料中觀測到馬約拉納任意子。這一發(fā)現(xiàn)為后續(xù)研究奠定了基礎。然而，如何實現(xiàn)馬約拉納任意子的調(diào)控和編織，仍是當前拓撲量子計算領域亟待解決的重要問題。

盡管丁洪承認“在真實宇宙中證明馬約拉納費米子的存在，大概比找到暗物質(zhì)的概率還要小，在固體材料宇宙中確認馬約拉納準粒子也非常不容易”，但他始終堅信，只要堅持不懈，終將取得成功。

現(xiàn)在，丁洪正在努力實現(xiàn)自己的下一個夢想：期待用5年左右的時間發(fā)現(xiàn)拓撲量子比特的實現(xiàn)路徑，或者確認它不可能實現(xiàn)。“我們的鐵馬方案，可能是拓撲量子比特最好的實現(xiàn)方案之一，一旦實現(xiàn)，量子計算機將成為可能。”通過這一宏偉目標，丁洪不僅展現(xiàn)出了他對科學的執(zhí)著追求，而且彰顯出他對未來的無限憧憬。

一份反哺育人的責任心

科研和育人，是丁洪回國后的兩大“主業(yè)”。丁洪覺得，像他這樣的“海歸”，除了能為中國架起一座與世界科學界溝通、合作的橋梁外，還能將國外不同的科研理念帶回來，在本土人才的培養(yǎng)中發(fā)揮一些作用。

在學生眼中，丁洪治學嚴謹、認真細致。“時常夜里十一二點，丁老師還在跟我們討論問題；給他發(fā)電子郵件，對于重要的實驗結(jié)果，他總是說要重復、重復、再重復，力求精確……”丁洪曾說：“做科研的最大心愿，是看到一批年輕的學生成長起來，桃李滿天下的感覺真好。”

提及在學生成長中需要具備的重要要素，他認為就物理研究而言，尤其是實驗物理研究，對學生的能力要求很高。從事實驗物理就像成為一個“小作坊主”，要能提出好的科學問題，能規(guī)劃實驗路線，并懂得和人打交道；同時也需要有組裝集成的能力，因為實驗物理越來越向大科學方向發(fā)展；要有很強的動手能力，因為很多實驗器材未必是現(xiàn)成的，要自己動手做才行。

“我非常看重學生的Grit，它指的是一個人的毅力、專注力及持續(xù)的熱情。我常常會鼓勵新生看一部電影《大地驚雷》，從中，他們會領悟到什么是持續(xù)的熱情、專注力和堅毅。每一位學生加入我課題組時，我都會鼓勵他們?yōu)樽约鹤隹蒲小Ｉ頌槔蠋煟业呢熑问菫樗麄兲峁┖玫钠脚_、開放的研究環(huán)境，以及更多和大師交流的機會。”

此外，從事物理學研究，需要具備很強的社交能力。很多時候，做物理實驗需要依靠別人的設備：“我有兩個發(fā)現(xiàn)，就是在日本的實驗室和瑞士的實驗室完成的，其中一個發(fā)現(xiàn)和別的課題組發(fā)現(xiàn)只相差一兩天，真的體會到了‘驚心動魄’的感覺。過往的經(jīng)歷告訴我，沒有合作者的大力幫助，靠一個人的力量，是不可能完成這些任務的。”

“前人栽樹，后人結(jié)果，希望能夠產(chǎn)出一些重磅級的科技成果。”丁洪表示，期待更多的科研團隊今年可以取得新成果和好成績，體現(xiàn)出科學城、科學設施帶來的科學進步。

原標題：《【院士在上海】丁洪：物理是我一生“命中注定”的“幸運之旅”》

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丁洪——中國科學院物理研究所研究員

記中國科學院物理所研究員丁洪：為實現(xiàn)中國夢貢獻“超導”力量

來源：經(jīng)濟日報發(fā)布時間:2014年06月05日

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丁洪——中國科學院物理研究所研究員

記中國科學院物理所研究員丁洪：為實現(xiàn)中國夢貢獻“超導”力量

來源：經(jīng)濟日報 發(fā)布時間:2014年06月05日

來源：經(jīng)濟日報發(fā)布時間:2014年06月05日