张首晟在高等研究院15周年庆系列学术活动上作学术报告 摄影/郭海军


　　本报讯（记者程曦）8月8日，联合国教科文组织下属的国际理论物理学中心宣布国际理论物理学领域最高奖“狄拉克奖”本年度获奖者。美国斯坦福大学教授、国家“千人计划”入选者、我校高等研究院访问教授张首晟与普林斯顿大学邓肯·霍尔丹教授和宾州大学查尔斯·凯恩教授三位学者因拓扑绝缘体理论共享这一殊荣。
　　狄拉克奖设立于1985年，旨在纪念诺贝尔物理学奖获得者、英国理论物理学家保罗·狄拉克，每年8月8日狄拉克诞辰日公布获奖者名单。
　　张首晟在2006年提出拓扑绝缘体理论的材料实现方案；次年，这个预言在他与德国维尔茨堡大学的实验中得到证实。同年，张首晟领导团队提出的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为2007年“全球十大重要科学突破”之一。
　　张首晟是世界上第一个被实验结果证实其拓扑绝缘体理论的学者，他的理论和实践将为信息技术带来革命性发展。这一成果让他在2010年获欧洲物理学会颁发的欧洲物理奖，2012年获美国物理学会颁发的凝聚态物理最高奖奥利弗·巴克利奖，加上此次获得的狄拉克奖，张首晟已经荣获国际物理学界的三大奖项。
　　“量子自旋霍尔效应”找到了电子自转方向与电流方向之间的规律。利用这个规律可以使电子以新的姿势非常有序地“舞蹈”，从而使能量耗散很低。这种新奇的物理现象有可能给未来的信息革命带来重大影响，电脑甚至量子计算都将随之发生巨大改变。张首晟曾表示，“量子自旋霍尔效应”的理论研究以及产业化开发，对科学界和信息产业界来说，都将是一次大洗牌的机会。这一领域的突破所带来的历史机遇，对中国的基础研究和产业界的自主创新也都是十分难得的。希望国家有计划地大力投入，做好战略布局，瞄准这一理论预言展开更广泛的探索，加快研究步伐，抢占自主创新制高点。
　　2009年，张首晟作为“千人计划”学者，兼任我校高等研究院教授。他与我校和中国科学院的研究团队开展合作，对拓扑绝缘体的研究取得了前所未有的进展。例如在2009年底，张首晟与我校物理系薛其坤院士领导的研究小组通过理论与实验上的紧密合作，首次成功制备出高质量的薄膜材料，2010年他们首次测量到拓扑绝缘体表面态的狄拉克量子化,其世界领先地位得到国际公认。拓扑绝缘体的理论研究也培养了祁晓亮、吴从军、许岑珂、刘朝星、颜丙海等一批清华学子,他们均已成为世界级的研究人才。获得狄拉克奖后，张首晟表示：“拓扑绝缘体是一个崭新的领域。希望此次获奖对我的中国同事也是一个激励，同时带动中国的原创性工作。”
　　张首晟1980年从上海复旦大学赴德国留学，1983年获德国柏林自由大学硕士学位，同年赴美国纽约州立大学石溪分校，在著名物理学家杨振宁教授主持的理论物理研究所攻读博士学位，1987年获物理学博士学位，1993年任斯坦福大学物理系教授。1992年获全球华人物理学会杰出青年科学家奖，1993年获IBM研究部杰出创新奖。1999年张首晟受聘为教育部“长江学者讲座教授”，任我校高等研究院教授。2009年入选国家“千人计划”。