2018年8月17日，Science在線發表中科院物理所高鴻鈞院士和丁洪研究員的研究論文，他們在鐵基超導體中發現馬約拉納束縛態，與以往發表的實驗結果不同是，這次探測到的馬約拉納束縛態峰位不隨空間位置變化，實驗峰寬接近于系統的能量分辨率。
他們隨后驗證了馬約拉納束縛態在不同隧道結、磁場以及溫度下的行為。理論擬合顯示磁通渦旋中的馬約拉納束縛態來源于拓撲表面態超導的準粒子激發。與此同時，體態磁通渦線的準粒子熱激發會抑制表面的馬約拉納束縛態。這些結果表明，實驗觀測到的馬約拉納束縛態不與平庸的低能激發態混合，首次清晰地觀測到了純的馬約拉納束縛態。其較高的零能峰觀測溫度，暗示未來可以調控實現液氦溫度的馬約拉納束縛態。
今天，我們的主角就是這項成果的通訊作者之一：丁洪。
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丁洪，現為中國科學院物理所研究員，北京凝聚態國家實驗室常務副主任和首席科學家。1990年畢業于上海交通大學，于1995年獲美國伊利諾伊大學芝加哥分校的物理博士。1995年9月至1998年8月在美國阿貢國家實驗室作博士后。1998年9月至2008年5月在美國波士頓學院大學物理系歷任助理教授、副教授、正教授。
2008年，他辭去在美國波士頓學院的終身教授職位回國。
丁洪團隊利用角分辨光電子能譜（ARPES） 研究高溫超導體和拓撲材料的電子結構和物理機理，取得了多項國際同行認可的重要成果，特別是在銅基高溫超導體贗能隙、鐵基超導體超導序參量對稱性、外爾費米子在固體材料中的發現中做出了開創性的工作。
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在博后期間，丁洪博士就曾發表2篇Nature，在銅氧化合物超導體中發現贗能隙。2008年在鐵基超導體中首次觀察到s-波超導序參量，2015年首次利用同步輻射在固體材料中發現外爾費米子，這項重大成果入選了美國《物理》評選的2015年國際物理學8大標志性成果、英國《物理世界》評選的2015年國際物理學十大突破、和中國科技部評選的2015年中國科學十大進展。今年3月，他們還在Science發表了關于鐵基超導體的表面拓撲超導現象的研究。
8月20-23日在瑞典斯特哥爾摩召開的歐洲先進材料年會上，丁洪研究員獲得了歐洲先進材料成果獎(European Advanced Materials Award)。
丁洪研究員（左一），王恩哥院士（中）
1937年，物理學家埃托雷·馬約拉納（Ettore Majorana）把描寫費米子的基本運動方程（狄拉克方程）分解成電荷共軛不變的兩部分（即馬約拉納方程），得到了“自己是自己的反粒子”的馬約拉納費米子。八十一年來，馬約拉納費米子的相關研究一直是物理學最前沿的問題之一。高能物理領域一直在尋找中微子是馬約拉納費米子的實驗證據，如果證實，將是繼發現希格斯波色子后的又一重大發現。
2014年，丁洪研究組通過對強關聯鐵基超導體FeTe0.55Se0.45進行能帶表征，實驗發現了狄拉克錐表面態的初步跡象（P. Zhang et al., APL 105, 172601 (2014)）。隨后他們與物理所方忠、戴希研究組合作從理論計算上表明這一能帶反轉具有拓撲非平庸的性質（Z.-J. Wang et al., Phys. Rev. B 92, 115119 (2015)）。與此同時，物理所胡江平研究組計算發現單層Fe(Te, Se)薄膜也可發生拓撲非平庸能帶反轉（X.-X. Wu et al., Phys. Rev. B 93, 115129 (2016)），之后丁洪研究組發現了相關實驗證據（X. Shi et al., Sci. Bull. 62, 503 (2017)）。
2017年，華人科學家張首晟在整個物理學界歷經80年的探索之后，他們終于發現了手性Majorana費米子的存在。同年丁洪研究組與日本東京大學合作，利用超高分辨角分辨光電子能譜證實了拓撲表面態的存在并研究了拓撲能帶的性質（P. Zhang et al., Science 360, 182 (2018)）。實驗發現拓撲表面態具有較大的超導能隙（Δ）以及很小的費米能（EF），這使得拓撲非平庸的單一材料、較高的本征超導溫度、較強的電子關聯等要求在FeTe0.55Se0.45單一材料中有機的結合起來，為清晰干凈地直接觀測馬約拉納束縛態提供了基礎。
1996年
Nature:欠摻雜高溫超導體正常狀態下贗隙的光譜證據
1998年
Nature:欠摻雜高溫超導體中費密面的破壞
2001年
Nature: 高Tc超導體Bi2Sr2CaCu2O8+x中的微觀電子不均勻性
2003年
Nature:MgB2中多個超導間隙的起源
2007年
Nature:電子摻雜的高溫超導體中獨特的玻色子模式
2017年
Nature:首次觀測到三重簡并費米子
2018年
Science:鐵基超導體表面拓撲超導性的觀察
2018年
Science:鐵基超導體中馬約拉納束縛態的發現
團隊至今發表了200多篇學術論文，其中高端雜志文章65篇 （《Science》2篇，《Nature》6篇，《Nature Physics》4篇，《Nature Communications》6篇,《Physical Review Letters》41篇，《Physical Review X》5篇，《PNAS》1篇），被SCI引用超過11000次，H-引用指數為53，在國際學術會議作邀請報告超過90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類，2010年獲中國僑界“創新人才”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，2018年獲歐洲先進材料成果獎。
目前，丁洪課題組的研究方向主要集中在：角分辨光電子能譜（ARPES）研究高溫超導和拓撲的電子結構和物理機理
傳統的低Tc超導體（LTSC）以及高Tc超導體（HTSCs）
自博后以來的20年間，丁洪研究員為國內超導事業做出了重要貢獻，之前他接受采訪時說道：“早已在心中規劃起了三個夢——“夢之線”，建設一條性能指標世界最先進的光束線站；“夢之環”，建設世界上亮度最高的高能同步輻射光源；“夢中心”，建設中國第一個綜合性國家科學中心。我的“夢之線”15年已經建好，現在也出現大量的成果；“夢之環”作為第四代同步輻射光源，幾乎是百分百能夠實現；“夢中心”也是上升到國家計劃，在實施的階段。我可以很自豪地說，我這三個夢，不再是個夢想，是一個現實。”
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是啊，十年過去了，這已經不再是夢，是一個現實！正是因為有了這些對祖國科研充滿信心的科學家，我們的技術才會與日俱增。
在此，向奮斗在一線的科研工作者致敬！
