你有質疑或挑戰過權威嗎？
對於懷疑，你願意付出多少努力？
今天，小編帶你認識一位交大“大牛”~
近日，他的課題組提出一個存在了
50多年的原理理論從根本上錯誤，
並提供正確公式。
這份成果背後，
是六年的刻苦鑽研。
科學家的“直覺”裡，
有著怎樣的發現之旅和研究故事？
熱愛教學的他，
又為何被學生頒“最沒有套路獎”？
......
走近交大密西根學院但亞平教授吧~
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半導體界的“NP難題”
夂 小
想要有所發現，必須敢於懷疑，敢於批判。
——但亞平
近日，上海交通大學密西根學院但亞平課題組在國際知名學術期刊《美國化學學會光子學》（ACS Photonics）上發表其最新研究成果《A photoconductor intrinsically has no gain》（光電導器件本質上無增益）。該研究發現一個存在了50多年的半導體光電導器件增益原理理論從根本上是錯誤的。
自上世紀50年代起，人們在實驗中就觀察到半導體光電導器件具有巨大的量子效率增益。隨後，該理論載入中外經典半導體物理課本，併成為許多半導體實驗研究的理論依據，廣泛為人們所接受。
目前仍在使用的課本
上個世紀80年代，日本科學家Nozomu Matsuo通過嚴格的實驗對比，發現該理論預測與實驗結果相去甚遠。隨後的幾十年中，也陸續有科學家認為該理論有問題，但一直無人指出問題出在哪裡，正確的理論又是什麼。
此次發表的論文中，但亞平教授及其團隊不僅指出了該理論的錯誤之處（2個假定不成立），而且給出了嚴格的正確表達式。這一研究成果有望改寫中外半導體物理課本相關章節。 《美國化學學會光子學》學術期刊編輯與6位審稿人經過近6個月的評審與討論，認為論文結論正確，支持發表。但亞平教授為該論文的第一作者兼通訊作者，博士畢業生趙興巖博士、博士生陳愷翔以及法國馬賽大學Abdelmadjid Mesli教授也是論文的作者。該研究獲得了自然科學基金（61376001和61874072）的支持。
理想光電導器件光電流隨電壓趨近飽和，導致光電器件本質上無增益
但亞平現任上海交通大學特別研究員（教授），密西根學院Tenure-track副教授、博士生導師。 1999年本科畢業於西安交通大學，2002年碩士畢業於清華大學，2008年博士畢業於美國賓夕法尼亞大學。博士畢業後，在哈佛大學從事博士後研究，2012年加入上海交通大學密西根學院。但教授的研究工作主要集中在全硅基光電子和單原子電子學，為未來先進集成電路和量子計算機技術提供關鍵解決方案。
興趣+思考+執著=科學家的“直覺”
夂 小
所有的“神來之筆”都是深入淺出的研究和明理。
——但亞平
從求學開始，但亞平就對數學、物理有著近乎痴迷的興趣。高二時，他已經自學完大學數學與物理。興趣帶給他熱情，更助力他在之後的研究之路上勤于思考，執著鑽研，攻克一個個難題。
2010年，但亞平在哈佛大學做博士後期間，偶然參加了一次講座。講座中，美國光學學會教授Eric Mazur提到了黑硅裡面光電導增益非常高，他用課本上的原理解釋這個成因是由於缺陷態的產生。對此，但亞平卻產生了疑問，他認為事情並沒有這麼簡單。
但亞平在密院迷你研討會上
因著心中揮之不去的疑慮，但亞平踏上了“說服自己”的求真之路。2013年，他在為學生們講解教授《半導體器件原理簡介》課程，在一次次對公式的推導過程中，發現了理論的錯誤之處：沒有考慮到邊界條件。
心中的疑惑解答了，可是正確的理論又是什麼呢？當所有人都以為告一段落時，但亞平執著堅定地開始了新的征程，只因追求嚴謹、挑戰未知是科學的魅力，也是科學家的本能。
但亞平與自己的科研團隊
6年的不放棄，2190多個日夜的實驗和尋知，他和團隊最終在2017年發現了原始理論的第二個錯誤，即實驗結果顯示，參與導電的光生電子和空穴數量並不相等，雖然光生電子與空穴是成對產生的。這一發現從本質上推翻了原理論的假設條件，並提出了嚴格的（符合歐姆定律）正確表達式。
獨創“最後十分鐘”教學，獲評“最沒有套路獎”
夂 小
我享受課堂的樂趣，教學讓我更嚴謹。
——但亞平
2013年，但亞平教授回國任教，從長期從事科研工作轉入科研教學“兩手抓”。如何讓課程淺顯易懂，學生好學樂學，成為初上講臺的他頭等大事。面對問題，迎難而上的那股勁兒，適用於科學研究，教學工作同樣不可或缺。
第一次站在講臺上時，面對臺下60多名年輕的面孔，我的手都在發抖。因為從這天起，我任何一點所教所授都可能會對他們今後的道路產生長遠影響。但我很快明白過來，就像我們交大眾多優秀老師那樣，只要時刻牢記以學生為本，多從學生角度出發想問題、做事情，就是一個好的開始。
——但亞平回憶初上講臺情景
記得那時我的研究才剛開始，許多基礎的相關知識還未理解清楚。一講到波，提到薛定諤方程，我就有點暈，因為真的太抽象。當我請教但老師時，沒有滔滔不絕的長篇大論，老師只是讓我站到白板前，遞給我一支筆：“現在我給你一點提示，用不了五分鐘，我們自己就能推出整個方程”。
說實話，我一點都不相信。但老師從二次微積分的數學方程入手，根據物理上波粒二象性的特徵，一點點引導我，不知不覺中我不但親手推出了薛定諤方程，還弄清了來龍去脈，理解透了原理，徹底明白了它。但老師對各學科原理的透徹理解，真讓我敬佩！
——尋找“薛定諤的貓”，成為電子與計算機工程專業三年級本科生李悅圓難忘的記憶
密西根學院學生頒發給但亞平的獎狀
對於教學，但亞平還有著自己的獨家方式：“最後十分鐘”。
“每節課的最後十分鐘，但老師都會雷打不動地根據當節課的內容給我們出小測驗，雖然很燒腦，但非常有助於我們掌握重點內容。因為如果哪個學生懶惰了或者沒有抓住重點，很快就可以體現在這個過程中。”14級電子科學與技術專業博士生高雪嬌說道。
“
最後十分鐘，不只是對知識的總結和回顧，更是同學們增強交流、互相學習的過程。思想的碰撞、開放的理念與合作的意識，都是科學研究珍貴的品質，我希望他們從一開始就能感受到，培養好。
——但亞平解釋安排“最後十分鐘”的初衷
”
但亞平在密西根學院研究生畢業典禮上深情寄語
堅定信念，刻苦鑽研，
所有的“神來之筆”都是
下的苦功夫，求得真學問。
尊重學生，理解學生，
創新與引導並重，打造“智慧型”課堂。
在交大，
還有眾多如但亞平一樣默默奮進的老師，
潛心研究，教書育人，立德樹人，
他們是交大寶貴的財富！
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