史上最年輕得主！寧諾校友芯片創新獲科學大獎

Please scroll down for the English version- UNNC alumnus becomes youngest recipient of prestigious Swedish science prize.

為什么手機玩久了會發燙？為什么AI模型的運行耗電量驚人，甚至需要在數據中心旁建一座發電廠？

面對這些現象背后的物理難題，一位中國青年科學家在磁性材料的原子世界里找到了新的解決方案，為未來更小、更低能耗、更高效的新一代芯片和存儲技術奠定了理論基礎。

近日，瑞典皇家理工學院博士后研究員、寧波諾丁漢大學（簡稱“寧諾”）2022屆博士畢業生崔琪睿，憑借在量子磁性材料理論方面的突破性研究，榮獲2026年度約蘭·古斯塔夫松獎項體系中的青年科學家獎（G?ran Gustafsson Prize for Young Researchers），系該獎項歷史上最年輕的獲獎者，也是今年瑞典皇家理工學院該獎項獲得者中唯一的中國人。

約蘭·古斯塔夫松青年科學家獎是瑞典面向青年科研人員的重要榮譽，旨在表彰在自然科學領域已展現出突出原創性、獨立研究能力和發展潛力的青年學者，也是對獲獎者已有科研成果的高度認可。

解鎖電子“隱藏技能”：為下一代芯片“瘦身”

當今，大部分電子產品的信息處理仍主要依賴電子的電荷輸運和電路開關過程，這一過程不可避免地伴隨著能量損耗與發熱問題。

“事實上，電子除了攜帶電荷還具有‘自旋’特性。‘自旋’為信息處理和存儲提供了新的可能。借助特定的磁性材料，由‘自旋’產生的磁化狀態即使在設備斷電后也能保持下來。”崔琪睿說，“我的研究，就是探索如何利用磁性材料中電子自旋及相關量子現象，實現更高效的信息傳輸、處理和存儲。”

目前，基于電子自旋特性開發的新型磁性電子器件，已經在數據存儲、精密傳感以及新一代計算芯片等領域展現出廣闊的應用前景。與傳統電子器件相比，這類器件在斷電保存數據、降低運行能耗，以及實現芯片更小型化和高性能化等方面具有巨大優勢。

“但是，現有的自旋電子器件通常采用納米尺寸的多層磁性薄膜，就像一塊由多層超薄材料疊成的‘三明治’。”崔琪睿進一步解釋道，“而我的研究，是把這塊‘三明治’進一步壓薄，極限推向數個原子層的厚度（大約1納米的1%）。我們希望在這個更薄的磁性材料中，探索新的信息傳遞方式，為未來更輕薄、更省電的電子器件提供新的可能。”

從寧諾到斯德哥爾摩：理論派的“紙筆修行”

本科畢業后，本已獲得復旦大學保研資格的崔琪睿，在時任寧諾副校長崔平教授的推薦下，成為寧諾與中國科學院寧波材料技術與工程研究所聯合培養的博士生。

“當時，我的導師崔平教授和楊洪新教授都看到了二維磁性材料在未來電子器件中的應用潛力，并建議我聚焦這一領域。”

崔琪睿表示。博士階段，他將研究方向錨定在磁性材料中拓撲自旋結構的理論研究上，而這也與他此次獲獎工作的科學目標高度契合。

與許多需要長期駐守實驗室的理工科博士生不同，崔琪睿的研究更側重理論與計算。“只要能上網查閱論文，有超算集群支撐計算，剩下的就是草稿紙、一支筆。”他笑著說。

但純理論研究的道路并不輕松。公式推導陷入死胡同、材料計算結果與預期不符，幾乎是科研過程中的常態。

“關鍵時刻，是導師們給了我關鍵的支持和幫助。”回憶起那段時光，崔琪睿仍心懷感激：“崔教授教會了我在科研之外思考研究本身對社會的價值；楊教授則在專業上指導我不斷突破瓶頸。可以說，這次獲獎離不開他們對我早期科研生涯的培養與支持。”

如今，在斯德哥爾摩的瑞典皇家理工學院 AlbaNova 中心，崔琪睿仍保留著身邊常備筆記本、一支筆的習慣。“很多人會覺得理論物理枯燥，但我始終相信，芯片和存儲技術的每一次升級，背后都離不開最初在紙筆之間完成的公式推演。我會繼續在這條路上走下去。”他說。

UNNC alumnus becomes youngest recipient of prestigious Swedish science prize

Dr Qirui Cui, a 2022 PhD graduate from University of Nottingham Ningbo China (UNNC), has become the youngest-ever recipient of the G?ran Gustafsson Prize for Young Researchers, one of Sweden’s most prestigious honours for early-career scientists.

Currently a postdoctoral researcher at KTH Royal Institute of Technology, Cui was recognised for his pioneering theoretical research into quantum magnetic materials, which could help enable the next generation of lighter, faster and more energy-efficient electronic devices. He was also the only Chinese scientist among this year’s award recipients from KTH.

Cui’s work focuses on electron “spin” — a quantum property that offers an alternative to conventional charge-based electronics. By studying ultrathin magnetic materials only a few atomic layers thick, he aims to develop new approaches for information transmission, processing and storage that consume less energy while improving chip performance.

“Current electronic devices inevitably generate heat and consume large amounts of energy,” Cui explained. “We hope these new magnetic materials can open up possibilities for thinner, more efficient electronic technologies in the future.”

His research journey began at UNNC through a joint doctoral programme with the Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences. Under the supervision of Professor Ping Cui and Professor Hongxin Yang, Cui specialised in the theoretical study of topological spin structures in magnetic materials — an emerging field with strong potential applications in future chip and storage technologies.

Despite working in a highly advanced area of quantum physics, Cui describes his daily research tools simply as “a notebook, a pen and access to high-performance computing”.

“Every major advance in chip and storage technology begins with fundamental theoretical work,” he said. “I believe these calculations and ideas developed on paper can ultimately shape the future of electronics.”

The G?ran Gustafsson Prize for Young Researchers recognises young scientists who demonstrate exceptional originality, independence and long-term research potential in the natural sciences.

圖文來源：Patrick Cai，Jenny Zhuang，Tony Bao

電子編輯：Suri An

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