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在中国科学院物理研究所读研期间，薛其坤跟随导师陆华从事场离子显微镜研究，习得基本规则并熟练掌握仪器设备。而后，薛其坤赴日本东北大学金属材料研究所留学，师从樱井利夫，遵循每日早7点至晚11点“泡”在实验室的“7-11”工作要求，养成精益求精的科研态度。在美国北卡罗来纳州立大学物理系担任访问助理教授时，薛其坤又经美国国家科学院院士大卫·阿斯本斯指导，进一步提升科学判断力。

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