史上最年轻得主！宁诺校友芯片创新获科学大奖

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

为什么手机玩久了会发烫？为什么AI模型的运行耗电量惊人，甚至需要在数据中心旁建一座发电厂？

面对这些现象背后的物理难题，一位中国青年科学家在磁性材料的原子世界里找到了新的解决方案，为未来更小、更低能耗、更高效的新一代芯片和存储技术奠定了理论基础。

近日，瑞典皇家理工学院博士后研究员、宁波诺丁汉大学（简称“宁诺”）2022届博士毕业生崔琪睿，凭借在量子磁性材料理论方面的突破性研究，荣获2026年度约兰·古斯塔夫松奖项体系中的青年科学家奖（Göran Gustafsson Prize for Young Researchers），系该奖项历史上最年轻的获奖者，也是今年瑞典皇家理工学院该奖项获得者中唯一的中国人。

约兰·古斯塔夫松青年科学家奖是瑞典面向青年科研人员的重要荣誉，旨在表彰在自然科学领域已展现出突出原创性、独立研究能力和发展潜力的青年学者，也是对获奖者已有科研成果的高度认可。

解锁电子“隐藏技能”：为下一代芯片“瘦身”

当今，大部分电子产品的信息处理仍主要依赖电子的电荷输运和电路开关过程，这一过程不可避免地伴随着能量损耗与发热问题。

“事实上，电子除了携带电荷还具有‘自旋’特性。‘自旋’为信息处理和存储提供了新的可能。借助特定的磁性材料，由‘自旋’产生的磁化状态即使在设备断电后也能保持下来。”崔琪睿说，“我的研究，就是探索如何利用磁性材料中电子自旋及相关量子现象，实现更高效的信息传输、处理和存储。”

目前，基于电子自旋特性开发的新型磁性电子器件，已经在数据存储、精密传感以及新一代计算芯片等领域展现出广阔的应用前景。与传统电子器件相比，这类器件在断电保存数据、降低运行能耗，以及实现芯片更小型化和高性能化等方面具有巨大优势。

“但是，现有的自旋电子器件通常采用纳米尺寸的多层磁性薄膜，就像一块由多层超薄材料叠成的‘三明治’。”崔琪睿进一步解释道，“而我的研究，是把这块‘三明治’进一步压薄，极限推向数个原子层的厚度（大约1纳米的1%）。我们希望在这个更薄的磁性材料中，探索新的信息传递方式，为未来更轻薄、更省电的电子器件提供新的可能。”

从宁诺到斯德哥尔摩：理论派的“纸笔修行”

本科毕业后，本已获得复旦大学保研资格的崔琪睿，在时任宁诺副校长崔平教授的推荐下，成为宁诺与中国科学院宁波材料技术与工程研究所联合培养的博士生。

“当时，我的导师崔平教授和杨洪新教授都看到了二维磁性材料在未来电子器件中的应用潜力，并建议我聚焦这一领域。”

崔琪睿表示。博士阶段，他将研究方向锚定在磁性材料中拓扑自旋结构的理论研究上，而这也与他此次获奖工作的科学目标高度契合。

与许多需要长期驻守实验室的理工科博士生不同，崔琪睿的研究更侧重理论与计算。“只要能上网查阅论文，有超算集群支撑计算，剩下的就是草稿纸、一支笔。”他笑着说。

但纯理论研究的道路并不轻松。公式推导陷入死胡同、材料计算结果与预期不符，几乎是科研过程中的常态。

“关键时刻，是导师们给了我关键的支持和帮助。”回忆起那段时光，崔琪睿仍心怀感激：“崔教授教会了我在科研之外思考研究本身对社会的价值；杨教授则在专业上指导我不断突破瓶颈。可以说，这次获奖离不开他们对我早期科研生涯的培养与支持。”

如今，在斯德哥尔摩的瑞典皇家理工学院 AlbaNova 中心，崔琪睿仍保留着身边常备笔记本、一支笔的习惯。“很多人会觉得理论物理枯燥，但我始终相信，芯片和存储技术的每一次升级，背后都离不开最初在纸笔之间完成的公式推演。我会继续在这条路上走下去。”他说。

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

图文来源：Patrick Cai，Jenny Zhuang，Tony Bao

电子编辑：Suri An

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