TS. Nguyễn Trương Thanh Hiếu: Khoa học Việt Nam đang bước vào giai đoạn phát triển mới, chuyên nghiệp hơn

Cậu bé “tỉnh lẻ” trở thành nhà khoa học trẻ xuất sắc

Hiếu sinh ra và lớn lên ở tỉnh Khánh Hòa, gia đình khó khăn, nhưng ba mẹ vẫn cố gắng lo cho các con đi học. Hiếu luôn quyết tâm học hành tốt để sau này có thể giúp đỡ gia đình. Từ đó Hiếu luôn có thành tích học tập cao, qua đó được tuyển vào học ở Trường chuyên Lê Quý Đôn (tỉnh Khánh Hòa). Thi đậu vào Trường đại học khoa học tự nhiên TP.HCM, khoa vật lý, lớp cử nhân tài năng, chỉ qua 1 học kỳ, Hiếu đã được cấp học bổng đi du học tại Nga. Từ 2005 - 2015, Hiếu học tại Trường đại học tổng hợp kỹ thuật Volgograd, và lấy bằng cử nhân (2009), sau đó là thạc sĩ (2011) và tiến sĩ (2015) vật lý tại đây.

Sinh viên tại Trường đại học tổng hợp kỹ thuật Volgograd luôn yêu mến và khâm phục người thanh niên Việt Nam khi anh liên tục đạt được nhiều thành tích đáng nể. Cụ thể như, năm 2008, Hiếu được giải ba Hội nghị các nhà nghiên cứu trẻ khu vực Volgograd; năm 2009: giải nhất Cuộc thi sinh viên nghiên cứu khoa học Trường đại học tổng hợp kỹ thuật Volgograd; năm 2013: giải nhất (poster, vật lý) Hội nghị quốc tế các nhà khoa học trẻ “Lomonosov 2013”, cũng thời gian này, anh được tặng giấy khen tại Liên hoan thanh niên sinh viên tiên tiến; giấy khen về thành tích xuất sắc trong học tập và rèn luyện.

Hơn 10 năm nay, TS. Nguyễn Trương Thanh Hiếu nghiên cứu về tán xạ điện tử, đây là một chủ đề rất rộng và còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết. Anh cho biết: “Trong các phương pháp phân tích bề mặt vật liệu hoặc trong các phương pháp chụp ảnh hiển vi điện tử, chùm điện tử được bắn lên vật liệu cần phân tích hoặc chụp ảnh. Khi chùm điện tử tương tác với vật chất sẽ xảy ra tán xạ điện tử. Do đó cần hiểu rõ về quá trình vật lý quan trọng này”.

Vì là một chủ đề rất rộng, nghiên cứu về tán xạ điện tử cần thiết cho nhiều ứng dụng thực tế. Các nghiên cứu của TS. Hiếu chủ yếu liên quan tới các phương pháp phân tích bề mặt vật liệu bằng kỹ thuật phổ điện tử và chụp ảnh vật liệu ở cấp độ hiển vi điện tử.

Trả lời câu hỏi tại sao lại đi theo hướng nghiên cứu này? TS. Nguyễn Trương Thanh Hiếu nói: “Năm 2008, tôi gặp thầy hướng dẫn và đi theo hướng của thầy, làm về tán xạ điện tử. Cho đến nay, tôi vẫn tiếp tục hướng nghiên cứu này vì còn rất nhiều vấn đề chưa được giải quyết”.

Công trình nghiên cứu của TS. Hiếu đề xuất một phương pháp tổng quát để xác định quãng đường tự do trung bình không đàn hồi của điện tử năng lượng thấp. Theo đó, đại lượng này được xác định trong hệ hình thức điện môi, sử dụng hàm mất năng lượng thu được từ các tính toán nguyên lý đầu. Phương pháp này có thể áp dụng cho nhiều loại vật liệu khác nhau, từ vật liệu khối có cấu trúc chu kỳ cho đến vật liệu vô định hình (như nước lỏng) và cả vật liệu hai chiều đang rất được quan tâm hiện nay.

Tính tổng quát của phương pháp được đề xuất có ý nghĩa rất quan trọng, vì các lĩnh vực khác nhau đòi hỏi thông tin về quãng đường tự do trung bình không đàn hồi của điện tử năng lượng thấp trong các vật liệu khác nhau. Cũng cần nhấn mạnh rằng, nghiên cứu trên chỉ là một khía cạnh trong lý thuyết tán xạ điện tử.

Quãng đường tự do trung bình không đàn hồi của điện tử trong electron inelastic mean free path là một đại lượng quan trọng trong lý thuyết tán xạ điện tử, cũng như trong các phương pháp phân tích bề mặt vật liệu bằng kỹ thuật phổ điện tử và chụp ảnh vật liệu ở cấp độ hiển vi điện tử.

Suốt nhiều thập kỷ, các kỹ thuật thực nghiệm và mô hình lý thuyết đã được phát triển để xác định đại lượng này. Tuy nhiên, kết quả thu được đối với điện tử năng lượng thấp (thường là dưới 100 eV) có độ bất định lớn và không đáng tin cậy. Ở vùng năng lượng này, thông tin về quãng đường tự do trung bình không đàn hồi của điện tử rất cần thiết cho kỹ thuật nhiễu xạ điện tử năng lượng thấp, cũng như cho các nghiên cứu liên quan đến vận chuyển điện tử năng lượng thấp trong nước lỏng và tế bào sinh học.

Nghiên cứu khoa học ở Việt Nam hiện nay thuận lợi hơn

Trao đổi với Khoa Học Phổ Thông, TS. Nguyễn Trương Thanh Hiếu vui vẻ nói: “Khoa học Việt Nam hiện nay đang bước vào một giai đoạn phát triển mới, chuyên nghiệp hơn so với trước đây. Nhờ có sự hỗ trợ của Quỹ NAFOSTED, những người làm khoa học trong nước, và nhất là các bạn trẻ mới về nước, có cơ hội để tiếp tục hướng nghiên cứu của mình. Đó là một may mắn lớn”.

TS. Hiếu thông tin thêm: “Một tin vui nữa là hiện nay các trường đại học đã bắt đầu chú trọng hơn vào nghiên cứu khoa học, đưa ra nhiều chính sách để tăng cường công bố khoa học cả về số lượng và chất lượng. Do đó, có thể nói, nghiên cứu khoa học ở Việt Nam hiện nay có phần thuận lợi hơn so với trước”.

Mặc dù vậy, TS. Hiếu cũng cho rằng, còn nhiều vấn đề cần khắc phục như: quá chú trọng số lượng mà coi nhẹ chất lượng trong công bố khoa học; sự phối hợp liên ngành, chuyên ngành còn hạn chế, các nhà nghiên cứu chủ yếu làm việc trong lĩnh vực của mình, ít có kết nối với những lĩnh vực khác để có thể giải quyết bài toán lớn hơn và có ý nghĩa hơn.