刘开辉主讲“物理之美”第一讲：石墨烯——从单层到十万层

6月2日下午3点，由图书馆与物理学院联合主办的“学科之美系列讲座——物理之美”首场讲座在图书馆南配楼艺术鉴赏厅举行。物理学院凝聚态物理与材料物理研究所教授刘开辉以“石墨烯——从单层到十万层”为题，讲述石墨烯的发展历史与研究进展。此次讲座线上线下同步进行，来自全校各院系的130位师生参加了现场讲座，29万人次通过北京大学微信视频号、抖音、快手等平台观看讲座直播。

图书馆副馆长姚晓霞、物理学院副院长徐莉梅为系列讲座作开场致辞，并为主讲及对话嘉宾颁发“学科之美”纪念奖杯。

姚晓霞、徐莉梅为主讲人及对话嘉宾颁发纪念奖杯

刘开辉从凝聚态物理与低维材料的概念引入，依次介绍了理想二维材料的定义、二维材料稳定存在的可能性以及石墨烯研究热潮的兴起及应用价值。刘开辉详细讲述了单层石墨烯及厚层石墨烯的制备策略：对于单层石墨烯，研究证明多核协同生长的路径最为有效，并实现了米级单晶单层石墨烯的制备；对于厚层石墨烯，面对二维材料难以长厚的困境，刘开辉及其团队迎难而上，通过类比“牛吃草挤奶”，最终设计出“单晶镍吃碳渣，长黑金”的方式，实现了十万层厚石墨烯的生长。从大尺寸、高质量单层单晶石墨烯的制备，再到十万层单晶石墨烯的突破，刘开辉和他的团队一直坚持不懈、不忘初心、信念坚定，最终取得了国际领先的科研成果。

刘开辉作讲座

在对话环节中，刘开辉、北京大学副研究员吴慕鸿、博士后张志斌、博士生郭泉林与中国科学院物理研究所副研究员王理围绕研究方向的选择、科学研究的偶然性与必然性以及保持科学前沿研究与服务国家发展需求的协调等问题进行了一系列对话，并针对线上线下观众们关心的石墨烯制备工艺和魔角石墨烯的潜在应用前景等问题给出了深入浅出的解答。

对话环节

现场提问

刘开辉认为，物理之美在于“第一性原理”的简洁，在于科研工作者投身物理学的初心，在于探索真理路途中的孜孜以求。刘开辉用他的亲身经历与科研心得生动地诠释了物理之美。

主讲人简介：

刘开辉，北京大学博雅特聘教授，凝聚态物理与材料物理研究所所长，国家杰出青年科学基金、科学探索奖获得者，国家重点研发计划首席科学家。主要从事米级二维单晶原子制造及器件应用研究，近年来，发表通讯作者论文60余篇，其中包括《自然》（Nature）两篇、《自然》子刊16篇，获授权专利51项，主编专著一本。相关研究成果入选2020年度中国重大技术进展、2020年中国半导体十大研究进展。

学科之美系列讲座——物理之美：

图书馆依托北京大学多学科综合性高校的优势资源，深挖不同学科的美育内涵，激发学生对各学科的探究兴趣，提升综合素质，面向本校学生开创了“学科之美”讲座品牌。物理学院于北京大学物理学科建立110周年之际与图书馆合作举办“物理之美”系列讲座，讲述北大物理的科学故事。

大到宇宙天体，小到微观粒子，面对纷繁复杂的世界，一代又一代科学家秉持着对物理之美的孜孜探求，推动着人类认知边界不断前移。物理之美是客观世界呈现的美妙现象，是自然规律的简洁与和谐，是人类对自然秩序的洞察和理解，是对探索未知世界的敬畏之情。正如杨振宁先生所说：我们所探求的方程式是大自然的诗歌。