石门博士风采第二编第99辑——唐猛博士

《石门博士》编辑部

博士简介 <p class="ql-block ql-indent-1">唐猛,男,1992年8月生,土家族,湖南石门人。2005年至2008年,初中就读于燕子山中学。2008年至2011年,高中就读于石门县第一中学。2011年,考入同济大学,修读应用物理学专业。2015年,本科毕业,获得理学学士学位,同年,被保送至本校直接攻读博士,修读专业为物理学。2021年,博士研究生毕业,获得理学博士学位。当前在沙特阿拉伯的阿卜杜拉国王科技大学工作,职务为博士后,研究方向为自旋轨道力矩效应、超导自旋电子学等。</p><p class="ql-block ql-indent-1">迄今发表被《科学引文索引》(Science Citation Index,SCI )数据库收录的学术论文19篇,其中,以第一作者(含共同第一作者)或共同通讯作者身份发表的论文5篇。获授权中国专利两项。</p> 博士小传 <p class="ql-block ql-indent-1">“在你出生的前一天晚上,我做了个梦,梦见一条白龙飞到你家房屋上,停在了房顶。第二天凌晨,你就出生了。”大姑姑曾几次跟我提起她在我出生那年做的神秘的梦。虽然这个梦只是反映了大姑姑对我寄予的厚望,但从出生至今,我确是经历了一些不寻常。</p><p class="ql-block ql-indent-1">三十余年前的一个凌晨,我出生在石门县新铺乡(即现在的新铺镇)的一个村。村子位于山脚下,村内有宽两到三米的河流经过,正是绿水青山的环境。在那些年,年轻人进城务工成为村里的潮流。从我记事起,我的父母也随大流去到外省务工。父母很少回家,大概每年回家一次。我由祖父母带大,小时候的我是一名典型的留守儿童。</p><p class="ql-block ql-indent-1">四周岁那年,家人送我去上幼儿班,老师以未满四岁为由拒收了我。第二年,我才得以入学,因此,我比班上大多数同学都大了近一岁。或许也是因此,我的学习成绩经常在班上名列前茅。好的学习成绩带给了我融洽的同学关系,班上的同学都和我很熟,对我友好。小学时期的我并非一个刻苦学习的学生,像多数同学一样,我也活泼好玩,我会和同学们在课间追赶嬉闹,会在小溪沟里捉鱼,也会爬上果树摘果子。有一次晚饭后,我和几位同学偷偷地跑到校外下河洗冷水澡,被老师发现,老师严厉地批评教育了我们。我认识到犯了严重的错误,那之后,不再偷跑出学校。</p><p class="ql-block ql-indent-1">三年级结束后的暑假,我跟着小姑姑去到父母工作的城市,在那里住了一个多月。那是我第一次走出乡村,第一次见识城市的繁华,甚至让我有些乐不思蜀,也让我开始向往外面的大千世界。</p><p class="ql-block ql-indent-1">我的小学时光是普通的,没有出现不寻常。像一般小学生一样,我度过了天真快乐的童年。</p><p class="ql-block ql-indent-1">然而,初中时期的一次变故却几近让我坠入黑暗的深渊。事情开始于二零零六年五月的一个周日,那天下午,天气炎热,我洗完澡从浴室走出来,没有穿上衣,祖母无意中看到我的背部左边和右边不一样高,当即带我到村里卫生院看医生。经过检查之后,医生说可能是脊柱侧弯导致了我背部左右不等高的现象,但受限于检查设备和自身经验,他不能确定;如果确认是那样,我将成为我们村和邻近的几个村中被发现的第一例脊柱侧弯患者,而治疗该病的费用大约需要十万块钱。那一刻,我有种天都要塌了的感觉。要知道,拿出十万元对那时的我家来说意味着不仅要倾尽家产,而且要负债。我当时是多么希望医生的诊断有误啊!然而,事实并不如我所希望的那样。没过多久,父亲从外省赶回家,带我到更权威的医院做检查,我终究被确诊为脊柱侧弯患者了。被确诊之后的一段日子是我人生中的至暗时间。我骤然失去了对生活的热情,感到一切都没有了意义,时不时地一个人蹲在田边的土堤上胡思乱想。最极端的时候,我想过结束生命,但很快又打消了这种念头,因为我想到自己是独生子,将来还要赡养父母,想到那丰富多彩的城市生活等着我去体验,想到大千世界等着我去探索。</p> <p class="ql-block ql-indent-1">很快,在职业为医生的一位亲戚陪同下,父亲带我去湘雅二医院进行治疗。在二医院医生的建议下,我开始接受保守治疗,即佩戴一个外形类似盔甲的矫正器以阻止脊柱侧弯程度加重。除了晚上睡觉的时间,我需要一直戴着矫正器。于是,当我戴着矫正器回到初中学校继续学习时,我感到自己不再是一名正常的学生,而是需要被特殊对待的人,这种感觉一度让我局促不安。而另一方面,那时已经进入夏天,气温很高,长时间佩戴矫正器是一种煎熬,我每天最期待的时刻便是拆下矫正器的那一刻。由于高温天气使我白天出汗多,因而我每天需要在拆下矫正器之后用酒精擦拭它,并由家人用酒精擦拭我身体上矫正器的着力部位。出于这个需求,我便不再在初中学校住宿。为了不让我负重,祖父和祖母轮流早上送我去学校、傍晚接我回家,帮我背书包。我仿佛又回到了刚入学的时候,每天需要家人陪同上学、放学回家。</p><p class="ql-block ql-indent-1">保守治疗半年后,我终究在八年级寒假期间接受了手术治疗。父母为了凑齐手术费,向亲戚借了钱,还从银行贷了款。初中学校在得知我的情况后组织全校师生为我捐款,村干部也给我送来了一笔钱。手术是在二医院进行的,上午九点左右开始,傍晚时分才结束,期间,我一直处于全身麻醉状态,完全失去了意识。当我恢复意识时,我的第一感觉是痛,很痛,然后听到旁边有人说有痛觉就好。手术还算成功,医生用十七颗钢钉将两块钢板固定在我的脊柱两侧,以此阻止脊柱侧弯程度加重。之后,那些钢钉和钢板便留在我体内,直到六年半后才被取出,而手术在我背部留下的疤痕则将伴随我一生。手术过程中接近整个白天的全身麻醉让我感觉像是去鬼门关走了一遭,常言道,“大难不死,必有后福”,这样的经历让我变得心态豁达,此后总是乐观地看待事物。</p><p class="ql-block ql-indent-1">手术结束后,起初我无法自理生活,只能卧床休养,由家人照顾。随着时间的流逝,我从不能站立,到能够在家人搀扶下站立,再到能够自主站立并行走,彷佛又经历了一次蹒跚学步的过程。期间,邻居、亲戚、朋友、老师、同学、村干部等纷纷探望了我,给我鼓励。新学期开始后,家人去学校为我领取了新课本,让我能够在家躺着自学。在我休养了大约一百天后,父亲按照医生的嘱咐带我去二医院复查。医生检查后,确认我的恢复情况较好,身体状况支持学校学习。于是,我重返校园继续学业。不久,学校安排期中考试,我也参加了。出乎意料的是,休学了半学期的我竟然考了第一名,这让我受到很大的鼓舞。那之后,我常常自我暗示自己是一个很厉害的人。尽管如此,因休学而错过课程使我学习得更吃力,特别是导致了我的英语语法很差。进入九年级后,有位同学借给我一本英语语法书,我将整本书通读一遍之后,竟有种恍然大悟的感觉,透彻地理解了初中英语语法,以至于后来在中考时我能很轻松地应对语法相关的考题。</p><p class="ql-block ql-indent-1">九年级期间,常德爱心1+1联盟的部分成员去到我初中学校,对家境困难的学生进行资助,学校推荐了我和另外两名学生。我受到了1+1联盟的一位成员的资助,该成员每学期给我一笔钱,直到我高中毕业才停止资助。后来,1+1联盟将我的情况发布到网络上,一位网友见到后给我邮寄了一本书——《渴望生活-梵高传》。再后来,我们村刚上任的妇女主任在得知我的情况后,也给了我资助。凡此种种,不一而足。这些爱心人士的行为触动了我,此后,我常怀一颗感恩之心,力所能及地帮助别人,回馈社会。我深信,就像歌曲《爱的奉献》里的一句歌词一样,只要人人都献出一点爱,世界将变成美好的人间。</p> <p class="ql-block ql-indent-1">相比于不寻常的初中时光,我的高中时光则平凡许多。初进石门一中,我便发现天外有天,人外有人,比我优秀的人不在少数,于是,我奋起直追。从高一起,陆续有同学搬到校外住宿而成为走读生,以获得更好的课后自习环境。我虽然也想走读,但考虑到家庭经济状况,还是没有向家人提起。高二开学之初,我和祖母在校门口碰到了我的一位初中同学和他父亲。在得知我有搬到校外住宿的意向后,该同学和其父亲热情地邀请我住进他们在学校附近租的一套房屋,和该同学一起由其母亲照顾。我欣然答应。就这样,我得以在高二和高三两学年实现走读,并受到该同学母亲的悉心照顾,这让我获得了很好的课后自习环境。</p><p class="ql-block ql-indent-1">高考前一个月,父母打电话问我需不需要他们从外省回到老家以陪同我高考,我平静地回复不必要。高考时,我感到很轻松,或许是因为家人不在身边反而会减轻压力。高考成绩在我的预期范围内,我终究还是考上了大学。家人很高兴,摆酒席宴请亲戚朋友一起庆祝。</p><p class="ql-block ql-indent-1">二零一一年八月底,我进入大学。我的大学生活是忙碌且丰富多彩的。我不仅努力学习了专业课程,还修读了不少选修课程,内容涉及创新方法、中医、围棋、法律等等。而各种各样的课外活动、竞赛等,则使大学生活丰富多彩。大学期间,我两度参加全国大学生光电设计竞赛,和队友们制作了无人驾驶智能车,遗憾的是没有获奖。后来,我以该智能车为基础申请了学校的创新创业训练项目,最终获得校十佳项目称号。</p><p class="ql-block ql-indent-1">大二起,我加入由物理、海洋和生命科学三个学院组建的试验班,由此接触到海洋科学和生命科学的一些知识,还在大三暑假去到天目山开展生物野外实习。而大三暑假也成为我最忙的暑假,在生物野外实习之前,我参加了由物理学院举办的港台学术参访活动,在学院老师带领下和同学们一起去到台湾、香港,参观了四所高校,与台湾同胞、香港同胞进行了亲切的交流。大四上学期,我获得了保送本校直接攻读博士的资格,随后,我进入研究团队,开始了我的科研生涯。大学毕业时,我邀请父母参加了我的毕业典礼。父母很高兴,我也很高兴。</p><p class="ql-block ql-indent-1">读博的生活则更加忙碌,而且是比较单调的。读博期间,我大部分时间都待在实验室或者办公室,或开展实验,或阅读文献,或分析实验数据,或与导师讨论实验结果,等等。我对科研是有热情的,对我而言,单调的科研生活并不等于无聊,反而我很享受这种纯粹的生活。很多时候,迫切地想要得到实验结果或者验证猜想,我便熬夜进行实验测量,有时候甚至通宵达旦。</p> <p class="ql-block ql-indent-1">参加学术会议从而与同行进行交流,则为单调的读博生活增添了几分色彩。我参加的学术会议不算多,包括两次国际会议、两次国内会议、十次以内的小型研讨会。二零一六年七月,我跟随导师去新加坡参加会议,那是我第一次出国。在会议上做报告,则是我首次在国际舞台上展示自己。但报告的内容是我的一位师姐的研究成果,我是替师姐去讲报告的。三年之后,当我再次站在国际舞台上,我汇报了自己的研究成果。</p><p class="ql-block ql-indent-1">二零二零年是我本该博士毕业的年份,但突如其来的新冠疫情打乱了计划。因为新冠疫情,我在家度完寒假后未能立即返回学校,直到在家待了近四个月之后才因临近毕业而被学校允许回到校园。那一次是我自上学之后截止到当时,在家待的最长时间。本以为接下来很难再有机会在家待那么长时间,没想到两年之后,我因为工作没落实而在家待了更长的时间——四个半月。</p><p class="ql-block ql-indent-1">二零二零年六月,我研究了多年所得的成果终于发表在了学术期刊上,按理说我应该要毕业了,但我想去国外以博士后的身份工作几年再回国,而当时全球新冠疫情形势严峻,因此,我选择了推迟毕业。然而,疫情反复,我这一推迟,便是一年。次年七月初,学校通知我,我的在校时间即将达到学校规定的博士研究生最长修读年限,我必须在九月初提交毕业论文以进行盲审。于是,我开始撰写毕业论文,终究赶在截止日期前完成并提交了毕业论文。随后,我于十月底通过了毕业答辩,取得了博士学位。学校对学生比较宽容,允许我在答辩之后继续在校内宿舍居住一段时间。</p><p class="ql-block ql-indent-1">答辩完成后,我便开始寻找国外的博士后工作岗位。二零二二年二月,我得到了一位在英国高校任职的教授口头上承诺给我的博士后工作机会,随即开始办理出国手续。按照英国政府的要求,我提交了相关信息以接受一项名为Academic Technology Approval Scheme(译为学术技术审批方案)的审查。然后,便进入了漫长的等待审查结果的过程。三月上旬,因为上海发生新冠疫情,学校进入封闭管理状态。四月初,全市实行疫情管控,市民足不出户,我也只能待在宿舍内,这让我切身感受到疫情的巨大影响。一边是疫情,一边是未知的审查结果,家人不免为我担忧,而过去的经历却使我能保持平和的心态。在疫情最严重的时候,我加入学校志愿者行列,为战胜疫情贡献了自己的力量。</p><p class="ql-block ql-indent-1">随着疫情形势缓和,我终究在七月初得以办理离校手续,离开了校园。自此,我的学生时代真正意义上结束了。在校外租房等待审查结果一个月之后,我回到了老家。那时距离我毕业已经过去了大半年,而我却仍处于待业状态,压力骤然上升。八月底,在得到那位在英国任职的教授的同意之后,我联系了沙特的阿卜杜拉国王科技大学的一位教授,并很快获得了工作机会。九月,我签订了工作合同。意料之外却又在情理之中的是,英国对我的审查结果十月下旬出来了,我通过了审查,这意味着我可以前往英国工作。面临英国高校和沙特高校两种选择,我稍有犹豫后做出了决定。守信是我坚守的原则之一,于是,我选择了履约。</p><p class="ql-block ql-indent-1">十二月初,我前往沙特的签证被签发。就在我准备出国之际,县城三年来首次出现了新冠感染者,因此实行了封控。我苦笑,自己的出国之路好似唐僧取西经一般,需要经历种种磨难。几天后,疫情得到控制,县城恢复了交通。十二月十九日,我终于登上了飞往沙特的飞机。次日,我到达阿卜杜拉国王科技大学,报到入职。同一天,我出现感染新冠的症状,终究还是“阳”了,近两个星期后才转“阴”。</p><p class="ql-block ql-indent-1">二零二二年对我而言也是不寻常的一年,这一年,我经历了长时间的疫情封控,也经历了长时间的等待审查结果;这一年,我终于开始了职业生涯,也终究感染了新冠病毒。而这一年,恰是我的而立之年。</p><p class="ql-block ql-indent-1">当前,我已入职五个月有余。接下来的科研之路将是充满挑战的道路,也是我的逐梦之路。我很喜欢这样的一句话,不曾预见的惊喜等着我们去遇见。</p> 学术成果 <p class="ql-block">1.M. Tang, K. Shen, S. Xu, H. Yang, S. Hu, W. Lü, C. Li, M. Li, Z. Yuan, S. Pennycook, K. Xia, A. Manchon*, S. Zhou, X. Qiu*, “Bulk spin torque-driven perpendicular magnetization switching in L10 FePt single layer”, Advanced Materials 32, 2002607 (2020).</p><p class="ql-block">简介:本文中,我们展示了使用电流对L10相FePt单层磁性薄膜施加自旋力矩从而驱动其磁化强度翻转的实验结果。我们发现自旋力矩随着FePt厚度的增加而单调增加,表现出体积特性。随着FePt的化学有序度和自旋轨道耦合增强,其自旋力矩增大。我们提出允许在L10相FePt单层膜内产生自旋力矩的对称性破缺来自沿薄膜法线方向的固有结构梯度。通过人为地反转结构梯度,展示了L10相FePt单层膜中的相反的自旋力矩效应。我们的理论计算结果支持无序梯度在单层铁磁薄膜中产生自旋力矩的观点。这些结果将推动关于产生自旋力矩的材料的前沿研究的发展,并将对开发具有简单架构、超高密度和易于应用的磁存储和自旋存储器件产生变革性影响。</p><p class="ql-block">2.M. Tang, R. Ramaswamy, H. Yang, H. Yang, W. Fan, Z. Shi, S. Zhou, X. Qiu*, “Ferromagnet structural tuning of interfacial symmetry breaking and spin Hall angle in ferromagnet/heavy metal bilayers”, Applied Physics Letters 113, 222406 (2018).</p><p class="ql-block">3.M. Tang, Q. L. Wang, S. M. Zhou, W. J. Fan*, X. P. Qiu*, “Anomalous Hall effect of MnBi films with perpendicular magnetic anisotropy”, Journal of Alloys and Compounds 820, 153080 (2020).</p><p class="ql-block">4.N. An†, M. Tang†, S. Hu, H. L. Yang, W. J. Fan, S. M. Zhou, X. P. Qiu*, “Structure and strain tunings of topological anomalous Hall effect in cubic non-collinear antiferromagnet Mn3Pt epitaxial films”, SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy 63, 9:297511 (2020). (共同第一作者)</p><p class="ql-block">5.W. Zhou, H. Yang, M. Tang*, X. Qiu*, “Large modulation of spin-orbit torques in IrMn/CoFeB/MgO heterostructures with optimized perpendicular magnetic anisotropy”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 539, 168311 (2021). (共同通讯作者)</p>