Những điều thú vị về cuộc đời và sự nghiệp của Andre Geim ( Noble Physics 2010)

Tìm hiểu về nhân vật Andre Geim cũng có nhiều điều thú vị và đáng học hỏi. Ví dụ như ông ấy tốt nghiệp PhD năm 1987, sau 5 năm tại viện vật lý chất rắn của Nga, với kết quả là 5 bài báo. Nhưng cả 5 bài báo đó và thesis của ông đều không được ai cite cả, chỉ đồng tác giả trích dấn 2 lần. Sau thất bại về việc chọn đề tại và làm trong một lĩnh vực vật lý đã bão hòa, Andre Geim nhận thấy cần phải thảy đổi, tách rời khỏi giáo sư hướng dẫn, chuyển sang một lĩnh vực vật lý mới, liên quan đến màng kim loại và siêu dẫn. Thời gian hậu tiến sĩ của ông ở viện vi điện tử, cũng thuộc Nga và đại học Bath những năm đầu 90 có lẽ là bước ngoặc trong sự nghiệp của mình. Chính từ thất bại trong quá trình học PhD, ông nhận thấy cần phải thiết lập những thí nghiệm mới, thay vị quanh quẩn tìm những hiện tượng lạ dựa trên các thí nghiệm đã có sẵn. Thời gian sau tốt nghiệp tiến sĩ của ông cũng chả sáng sủa gì, ở độ tuổi 33 với chỉ số H-index bằng 1, nên ông chỉ tìm cơ hội postdoc ở những trung tâm vừa và nhỏ ngoài Nga. Tuy vậy việc đến nhiều trung tâm khác nhau như Nottingham, Copenhagen, Bath và trở lại Nottingham, đã giúp ông tiếp cận với nhiều nhánh khác nhau của vật lý, như nghiên cứu về hệ khí electron 2 chiều, hay các điểm quantum point, hiện tượng chui hầm lượng tử hay hiệu ứng Hall lượng tử. Đây cũng là giai đoạn ông được tiếp xúc với các kĩ thuật như molecular beam epitaxy, hay electron beam lithography.

 

Sau 4 năm postdoc, ông được nhận chân phó giáo sư tại đại học Nijmegen của Hà Lan. Tuy đây không phải là trường lớn của Hà Lan nhưng điều kiện và môi trường khoa học vẫn tốt hơn so với Nga. Lĩnh vực ông nghiên cứu khi đó là mesoscopic superconductivity, ông bắt đầu xây dựng hệ thí nghiệm mới, và cũng có kết quả tốt được đăng trên Nature và Physical Review Letters. Vợ của ông là tiến sĩ vật lý, nhưng không xin được việc tại Hà Lan giai đoạn đó, nên phần lớn ở nhà chăm con gái và giúp chồng phân tích số liệu. Cũng phải nói Hà Lan và Đức là nơi có các trung tâm nghiên cứu về từ/từ giảo khổng lồ/siêu dẫn vào loại nhất nhì trên thế giới. Đại học Nijmegen của ông tuy không nổi tiếng nhưng lại là nơi có phòng thí nghiệm từ trường có cường độ lên tới 20 T, khá cạnh tranh trong giai đoạn đó ( từ trường trái đất vào khoảng 0.00005 Tesla). Trong khi các thí nghiệm của ông thường chỉ vào khoảng 0.01 T, và giá điện cũng cao nên giai đoạn đầu về trường ông cũng không sử dụng phòng thí nghiệm hết công suất.

 

Trước và sau quá trình làm postdoc, ông cũng đã thử một vài thí nghiệm liên quan đến từ tính của nước, nhưng kết quả không được sáng sủa. Nhưng khi được sở hữu một phòng thí nghiệm có từ trường lên đến 20 T, đó là lúc các ý tưởng của ông được lật lại. Và trong một buổi tối thứ 6, ông đã bật máy từ lên tới công suất cực đại rồi ” nghịch dại”, té nước vào thiết bị để thỏa chí tò mò. Thông thường, đây là một cách nghịch rất dại, và chả một vị phó giáo sư nào lại làm thí nghiệm thiếu chuyên nghiệp như vậy cả. Quan sát thí thấy nước không rơi xuống dưới sàn nhà mà đọng lại lơ lửng trong máy. Từ tính của nước vào khoảng 1 tỷ lần nhỏ hơn so với sắt nhưng với từ trường lên đến 20T đã giúp các giọt nước được lơ lửng trong máy, thắng được lực hút của trái đất. Các giọt nước có đường kính lên đến 5 cm được lơ lửng giữa ( không trung) thiết bị, đó là lúc nhiều suy nghĩ hiếu kì khác của ông được nảy sinh. Thí nghiệm được nhận giải 2000 Ig Nobel Prize ( Nobel khờ khạo), cũng bắt nguồn từ đó, tưởng tượng nếu giọt nước lớn tới vài cm lơ lửng được thí nó cũng có thể giúp cho nhiều loại vật, côn trùng và ếch nhái lơ lửng trong chân không mà không cần đến luyện tập khí công. Cũng phải nói, để giải thích hiện tượng lơ lửng của nước kia, ông đã cần đến một bậc thầy vật lý khác là Sir Micheal Berry ( đại học Bristol).

 

Nghiên cứu sinh đầu tiên của Andre Geim là Kostya Novoselov, tham gia vào nhóm của ông năm 1999. Trong giai đoạn từ lúc tốt nghiệp tiến sĩ đến năm 1999, ông đã thử rất nhiều thí nghiệm tinh nghịch khác nhau, tổng kết lại cũng vào khoảng trên 20 thí nghiệm, mà phần lớn là thất bại, nhưng có một vài thí nghiệm khá thú vị, kiểu như chú ếch bay ở trên, đến màng dính thạch thùng gecko, và tất nhiên phải kể đến graphene ( giúp ông và học trò nhận giải Nobel năm vừa rồi).

 

Nghiên cứu về graphene và con đường dẫn tới giải Nobel vật lý của hai thầy trò chỉ bắt đầu vào năm 2000, khi ông đến làm việc tại đại học Manchester với vị trí full professor. Khi đó ông có trong tay hơn 4 bài trên Nature và Physical Review Letter, liên quan phần nhiền đến hiện tượng siêu dẫn mesoscopic, và levitation. Với profile như trên ông cũng có được một số trung tâm danh giá mời về làm việc nhưng việc chọn U of M phần nhiều vì tại đây vợ ông có cơ hội được làm việc academic cùng với ông. Giai đoạn 3 năm đầu tại U of M ông đã xây dựng mọi thứ từ đầu, với số tại trợ ít ỏi, nhưng tăng dần mỗi năm, và kết quả thu được cũng khá đáng nể, hơn 5 bài trên Nature, Nature Materials và PRL. Tài trợ của EPSRC cho nhóm của ông lên tới gần £2 M trong giai đoạn đó, nên khá ông đã xây dựng được một nhóm khá productive về lĩnh vực Mesocience, nanotechnology.

 

Andre Geim là người có nhiều ý tưởng nhưng chưa mạo hiểm đến nỗi đưa các ý tưởng đó cho lớp nghiên cứu sinh của mình tại Manchester. Ba hướng nghiên cứu của ông trong giai đoạn này là về điện tử kim loại, ống nano carbon và hợp chất graphite ( tiền thân của graphene, nhiều lớp nguyên tử ).Cậu học trò người Trung Quốc đầu tiên của ông tại U of M là Da Jiang tốt nghiệp sớm quá, trước khi những ý tưởng hay nhất về graphene của ông được thực hiện. Giai đoạn đầu Da Jiang cũng làm về graphite ( nhiều lớp nguyên tử ), nhưng kết quả không được như ý, màng graphite với độ dầy vài chục micro và không có các đặc tính nổi bật. Trong giai đoạn làm việc với nhóm của Oleg Shklyarevskii,thuộc Kharkov, Ukraine, chuyên gia về lĩnh vực scanning tunneling microscopy. Thông thường các tệp dính chỉ dùng để bạo vễ vác mẫu thí nghiệm, sau đó bỏ đi, trong trường hợp này là HOPG, ( một loại graphite), nhưng vì tính tò mò nên Andre Geim đã kiểm tra xem có gì trên lớp dính đó. Kết quả ngạc nhiên đó là các lớp màng mỏng hơn nhiều so với những gì mà học trò của ông là Da Jiang hì hục làm bằng máy trước đó. Đây cũng chính là lúc ông bắt đầu dồn sức vào hướng nghiên cứu thứ ba ( hợp chất graphite). Khi còn là nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ, ông làm việc 100 tiếng một tuần, nhưng nó không thấm vào đâu so với giai đoạn này, cả nhóm của ông làm việc 24 x 7 , trong vài tháng để tạo ra hơn 50 mẫu thiết bị khác nhau. Cuối năm 2003, ông bắt đầu gửi kết quả đầu tiên dưới dạng manuscript tới Nature, và bị reject. Ông điều chỉnh lại và cung cấp số liệu tốt hơn, nhưng cũng vẫn bị reject với lý do ” not constitute a sufficient scienctific advance”. Về sau ông gửi kết quả lên Science và được chấp nhận, đây cũng là lúc cộng động biết đến kết quả của ông một cách rộng rãi, và giải thưởng Nobel 2010 ghi nhận công trinh và kết quả từ bài báo trên Science kia.

 

Tóm lại, có vài điểm thú vị về nhân vật Andre Geim này, ví dụ như

 

1. Đề tại trong PhD và kết quả trong giai đoạn PhD của ông không có gì nổi bật, nếu không nói là tối, với 5 bài báo mà chỉ có 2 lần được trích dẫn.

 

2. Giai đoạn làm postdoc của ông thường làm việc 100 tiếng mỗi tuần, di chuyển tới 4 trung tâm khác nhau, sau 4 năm mới có được một ví trí cố định ở một trường nho nhỏ của Hà Lan.

 

3. Ông là người khá táo bạo và hay nghịch dại, trong vòng vài năm mà làm hơn 20 thí nghiệm ” linh tinh ” khác nhau. Các thí nghiệm này đều ngắn hạn, chỉ vài tháng nhưng ở nhiều hệ vật lý khác nhau.

 

4. Ông là người sáng tạo và làm việc khá productive, trong 6 tháng ngắn ngủi ở Nottingham mà cũng có 2 bài trên PRL.

 

5. Sau quá trình postdoc có kết quả tốt trên Nature, PRL, được một số trung tâm danh tiếng mời về nhưng ông chọn Manchester U(niversity) vì… thương vợ.

 

6. Quan điểm và cách làm việc của ông là nên thử nhiều lĩnh vực khách nhau, thay vì tìm các hiện tượng lạ trong hệ vật lý có sẵn thì xây dựng các hệ vật lý và thí nghiệm mới, tuy mạo hiểm nhưng kết quả đem lại sẽ có phần reward hơn.

 

7. P/S ” Đừng nghịch dại té nước vào thiết bị thí nghiệm như ông đã làm “

 

 

By VietPhD

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: