Stephen Lin Er Chow – nhà vật lý đã tạo ra loại oxit siêu dẫn không chứa đồng có khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao – đã gia nhập Đại học Chiết Giang sau thời gian làm việc tại Đại học Quốc gia Singapore (NUS).

Năm ngoái, ở tuổi 27, Chow công bố nghiên cứu trên tạp chí Nature - đánh dấu bài báo đầu tiên của phòng thí nghiệm thuộc NUS xuất hiện trên một tạp chí khoa học hàng đầu kể từ khi được thành lập cách đây 2 thập kỷ.

Năm 2022, khi còn học tiến sĩ tại NUS, Chow trở thành người trẻ nhất nhận giải “Nhà nghiên cứu Sau đại học Xuất sắc Nhất”. Ngay sau khi tốt nghiệp ở tuổi 26, anh được trường giữ lại làm nghiên cứu viên.

Gia nhập chương trình thu hút nhân tài của Đại học Chiết Giang

Chow đến Trung Quốc thông qua chương trình “100 Giáo sư trẻ” của Đại học Chiết Giang và hiện là trưởng nhóm nghiên cứu độc lập tại trường đại học này.

Đây là chương trình tuyển dụng nhân tài nhằm thu hút các học giả trẻ xuất sắc trên toàn cầu, với tiêu chí ứng viên phải là hoặc có tiềm năng trở thành những nhà lãnh đạo có tầm nhìn trong lĩnh vực chuyên môn.

Lớn lên tại Ipoh – thủ phủ bang Perak của Malaysia, Chow theo học trường trung học Shen Jai - nơi tiếng Trung là ngôn ngữ giảng dạy chính.

Từ sớm, anh đã bộc lộ năng khiếu về toán học và khoa học. Trong kỳ thi quốc gia Sijil Pelajaran Malaysia dành cho học sinh trước bậc đại học, Chow đạt 7 điểm A ở 10 môn học.

Năm 2016, Chow bắt đầu chương trình đại học tại NUS và nhanh chóng tìm thấy niềm đam mê với vật lý vật chất ngưng tụ. Để hiểu sâu hơn về lĩnh vực này, anh theo học song bằng vật lý và khoa học vật liệu.

Anh tốt nghiệp với thành tích xuất sắc cao nhất ở cả ngành khoa học và kỹ thuật tại NUS, đồng thời giành huy chương Olympic Vật lý – giải thưởng dành cho những sinh viên có thành tích nổi bật trong các cuộc thi vật lý quốc tế uy tín.

Sau khi tốt nghiệp năm 2020, Chow gia nhập nhóm nghiên cứu của Ariando Ariando tại Phòng thí nghiệm Thiết kế Vật liệu Lượng tử thuộc khoa vật lý NUS.

Trong suốt 20 năm, phòng thí nghiệm này tập trung vào nghiên cứu lý thuyết và ứng dụng liên quan tới vật liệu lượng tử, đặc biệt là các oxit tương quan mạnh. Nghiên cứu của Chow tập trung vào hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ cao trong oxit niken.

Đột phá với vật liệu siêu dẫn không chứa đồng

Trả lời China Science Daily năm ngoái, Chow nhớ lại rằng các vật liệu nền đồng và sắt đã được nghiên cứu hơn 20 năm và giới khoa học gần như hiểu rất rõ về chúng.

“Tôi muốn tạo ra bước tiến mới về mặt vật lý”, anh nói. Tại hội nghị của Hiệp hội Vật lý Mỹ năm 2023, khi mới 25 tuổi, Chow đề xuất mô hình lý thuyết mang tên “mô hình hiện tượng học” nhằm mô tả sự khác biệt giữa cơ chế siêu dẫn của vật liệu nền niken và nền đồng.

Mô hình này dự đoán nhiệt độ siêu dẫn của vật liệu nền niken có thể được nâng lên mức đủ để tạo ra hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ cao. Sau đó, Chow đã tự xác thực giả thuyết bằng thực nghiệm.

Đến cuối năm 2023, anh gần như một mình hoàn thành chuỗi thí nghiệm từ thiết kế, tổng hợp vật liệu tới đo đạc tính chất siêu dẫn và nhiều phương pháp đặc trưng hóa khác nhau.

Đáng chú ý, Chow đã thiết kế và tổng hợp thành công một vật liệu hoàn toàn mới: oxit siêu dẫn không chứa đồng có khả năng siêu dẫn ở khoảng 40 Kelvin (tương đương - 233 độ C) trong điều kiện áp suất khí quyển thông thường.

Gần 4 thập kỷ sau khi hiện tượng siêu dẫn trong oxit đồng được phát hiện – thành tựu mang về giải Nobel Vật lý năm 1987 – Chow đã xác định được một oxit siêu dẫn nhiệt độ cao mới, mở rộng hiểu biết về cơ chế siêu dẫn phi truyền thống vượt ra ngoài các hợp chất nền đồng.

“Đúng như dự đoán và thiết kế của chúng tôi, oxit siêu dẫn không chứa đồng này thể hiện khả năng siêu dẫn nhiệt độ cao dưới áp suất khí quyển ở mực nước biển, mà không cần nén bổ sung như các oxit đồng,” Chow chia sẻ vào thời điểm đó.

Theo anh, phát hiện này cho thấy hiện tượng siêu dẫn nhiệt độ cao phi truyền thống không chỉ giới hạn ở đồng mà có thể là đặc tính phổ biến hơn của nhiều nguyên tố trong bảng tuần hoàn.