非线性光子学、带电软物质、X射线多晶衍射、磁学与新型永磁材料、轴子 | 本周物理讲座

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报告人：刘贤文，北京理工大学光电学院

时间：6月30日( 周三 ) 14:30

单位：中科院物理所

地点：A楼332会议室

摘要：

硅基光子学的发展推动了集成光子器件在高速光通信、数据中心光互联的大规模应用，但是硅基光子平台比如硅和氮化硅仍存在禁带宽度小或者缺乏二阶非线性等瓶颈问题，因此有必要发展新型光子集成平台。本报告将介绍报告人基于晶体氮化铝和薄膜铌酸锂这两种材料，对集成光子器件中二阶和三阶非线性光学现象的近期研究工作，包括高效率二次谐波、低阈值光参量振荡以及新型参量孤子光梳、紫外超连续光梳和自参考倍频程孤子光梳。

报告人简介：

刘贤文，博士，北京理工大学光电学院预聘副教授，主要研究方向包括微纳光子器件、微腔非线性光子学和半导体微纳制备技术。在紫外宽谱超连续、二阶参量孤子光梳、自参考倍频程光梳等方面取得了国际领先研究成果，至今已在Nat. Photon., Nat. Commun., Optica, Phys. Rev. Lett., ACS Photon.等国际知名期刊发表SCI检索论文20余篇，其中第一作者论文9篇，1篇入选ESI高被引论文，并已申请美国发明专利1项。

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报告人：Dr. Yingfen Wei，École polytechnique fédérale de Lausanne, Switzerland

时间：6月30日(周三) 15:00

单位：中科院物理研究所

参会方式：腾讯会议

会议ID：382 947 105

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摘要：

The development of non-volatile memories is critical for the new generation of logic-in-memory and brain-inspired computing. One of promising emerging memories is the ferroelectric memory, based on the effect of different polarization states in ferroelectrics, which can be switched by the external electrical field. It has been around a few decades and its advantages in terms of low power consumption and switching speed are broadly recognized. Although some products of ferroelectric memories have been commercialized, they still face various challenges to compete with the mainstream memories and massively making it to the market, such as due to issues with miniaturization and CMOS-compatibility.

The ferroelectricity found in the simple oxide doped-HfO2 thin films recently, brings a big surprise to the ferroelectrics community. This novel material could potentially solve most of significant roadblocks of ferroelectric memory as quickly recognized by ITRS. From the fundamental view of point, it also appeals to many researchers in this field. To understand the unconventional origin of ferroelectricity in these materials could greatly help the improvements in the properties of devices for application.

In this talk, the speaker will introduce how to develop epitaxial high-quality and high-performance hafnia thin film, which shows a new ferroelectric phase (rhombohedral) totally different from the usually reported orthorhombic one. The epitaxial nature of hafnia thin films with this new phase allows us for an in-depth microstructural investigation of switching mechanism in hafnia-based devices. Furthermore, a systematic study was conducted to offer a guideline to stabilize the ferroelectric phase in hafnia. Next, this new phase of hafnia was integrated into ferroelectric memory, and first hafnia-based multiferroic tunnel junction device was achieved and studied.

报告人简介：

Dr. Yingfen Wei obtained her Ph.D. degree in 2020, under supervision of Beatriz Noheda in University of Groningen, Netherlands. After graduation, she continued one year of postdoc in the same group. Her research focus on the novel ferroelectric hafnia and its application. Currently she moved to Switzerland and works as a postdoc in École polytechnique fédérale de Lausanne, studying the neuromorphic computing based on hafnia devices,

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报告人：冯小龙，中山大学测试中心

时间：6月29日（周二）9:30

单位：中山大学

参会方式：蔻享直播

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摘要：

本培训将从X射线多晶衍射仪的组成、样品制备、实验条件选择等方面，介绍X射线多晶衍射仪的基本原理，并讲述多晶衍射分析技术在定性相分析、定量相分析、结晶度、取向度、晶粒度和微应力、残余应力、小角散射等方面的实际应用。适合需要使用X射线多晶衍射仪进行样品测试，以及有机会实际操作仪器的师生。

报告人简介：

冯小龙，中山大学测试中心工程师，物理化学硕士。1996年起从事X射线多晶和单晶衍射分析工作。具有丰富的使用和管理X射线多晶衍射仪和单晶衍射仪的经验，长期从事X射线衍射分析技术实验课程教学，现为全国分析检测人员能力培训委员会多晶X射线衍射技术的培训教师和考核教师。

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报告人：邹海源博士（上海交通大学李政道研究所）

时间：6月30日(周三) 10:00

单位：中科院物理研究所

地点：M楼830会议室

报告摘要：

Tensor network is a thriving subject in modern quantum physics, especially in strongly-correlated many-body system. It provides a natural language, which captures the entanglement features, the criticality, the holography, etc., to describe quantum states of matter and represent many lattice field models. In this talk, two applicative examples of advanced tensor network methods will show the power of tensor network to connect with down-to-earth experiments. First, I will present our tensor network spectrum results, which bridge the essential E8 physics in the quantum integrable model and the realistic dynamics in the quasi-one-dimensional antiferromagnetic material. Second, I will resent our prediction of a gapless quantum spin liquid state on fractal, by employing a Projected Entangled Simplex States ansatz.

报告人简介：

Dr. Zou, Haiyuan obtained his B.S from Shandong University in 2008 and Ph. D from the University of Iowa in 2014 with a high energy background. From 2014 to 2017 he was a postdoctoral associate in Pittsburgh University and worked as a visiting scholar in George Mason University occasionally during that time. After 2017, he has joined Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University as a postdoctoral fellow. His current main research is on strongly-correlated many-body physics, especially the application of state-of-art tensor networks on spin and field models related with magnetic materials and cold-atom dipolar systems. To date, he published journal papers and proceeding on different areas, including five PRL, and others in PRA, PRB, PRD, and PRE, etc.

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报告人：陈光，北京大学先进制造与机器人系

时间：6月29日(周二) 15:00

单位：中科院理论物理研究所

地点：南楼6620会议室

摘要：

带电软物质在自然界和生产活动中是无处不在的。许多高分子、胶体、表面活性剂等软物质体系在水溶液中都会因电离现象而产生复杂的静电相互作用，同时也被赋予了特殊的功能。如细胞膜上的膜蛋白利用静电相互作用调节离子通道的选择透过性；柔性电子常用的水凝胶因静电相互作用而具有pH敏/盐敏刺激响应型的溶胀收缩行为和导电效果；聚电解质溶液的流变学特性也因复杂的静电相互作用而一度成为高分子物理与食品日化工业的难题。报告人将阐述带电软物质特殊功能的产生机制，介绍带电软物质的物理理论和功能材料在柔性电子中的应用。

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报告人：杨金波，北京大学物理学院

时间：6月30日( 周三)19:00

单位：蔻享学术

参会方式：蔻享直播

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摘要：

磁性是物质的基本属性，磁与电是一对孪生的姐妹。磁-电的相互转化是发电机的基础、电流与磁场的相互作用是电动机的工作原理，而高密度的信息存储和读写器件依赖于材料的磁化特性，是新一代自旋电子学研究的核心，这些都属于磁学研究的范畴，所以磁学与磁性材料是现代工业与信息社会的主要支柱之一，也是现代物质文明的基础。其中永磁材料（又称硬磁材料）是具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的材料。永磁体具有使机械能与电磁能相互转换的功能，作为实现节能、环保这一重要时代主题的关键功能材料，已广泛的应用于高性能计算机、探月工程、载人航天、移动通信、北斗导航、载人深潜、航空母舰、新能源汽车、风力发电机、手机及高速铁路等国民经济和国防建设的各个领域。我将从磁学基本概念出发、结合我们的具体工作介绍一下永磁材料的研究进展，目前面临的问题以及今后的发展前景。

报告人简介：

杨金波，北京大学教授，北京大学博士毕业。教育部新世纪人才，国际稀土永磁材料咨询委员会委员，国际IEEE磁学技术委员会委员，中国中子散射协会常务理事，高等学校固体物理研究会理事，中国电子学会磁学分会高级会员。主要从事新型磁性功能材料的结构与物性关系的研究，在磁材料的新现象和新效应研究、新一代永磁材料的探索与开发、磁电材料的多物理场调控等方面取得了重要进展。还主持了国家大科学平台--北京大学高强度中子衍射谱仪的设计和建设，开展了结构与磁性相关的中子散射研究。主持和负责了国家自然科学基金重点项目、973课题、863项目等重要课题10余项；获国家发明专利8项,在Phy.Rev.Lett.,Adv. Mater., Nano Lett., Acta Mater.等国际著名刊物发表论文200多篇，引用超过3000次；受邀在多部英文专著中撰写了章节，获国家自然科学二等奖, 国际稀土永磁与先进磁性材料及其应用杰出成就奖（2021年）, 北京市自然科学二等奖、二等奖，甘肃省自然科学三等奖，全国百篇优秀博士论文奖，德国洪堡奖学金等奖励。

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报告人：Pieter Claeys，Cambridge University

时间：7月1日(周四) 16:00

单位：北京量子信息科学研究院

参会方式：蔻享直播

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摘要：

Quantum lattice models with time evolution governed by local unitary quantum circuits can serve as a minimal model for the study of general unitary dynamics under local interactions. Although such circuit dynamics exhibit many of the features expected of generic many-body dynamics, exact results generally require the presence of randomness in the circuit. We will discuss dual-unitary circuits, a special class of maximally entangling gates characterized by an underlying space-time symmetry, and show how they give rise to exactly solvable models for ergodic and non-ergodic thermalization and prethermalization for correlations and the scrambling of out-of-time-order correlators. Based on Phys. Rev. Lett. 126, 100603 (2021) and Phys. Rev. Res. 2, 033032 (2020).

报告人简介：

Pieter Claeys is currently a Research Associate in the Theory of Condensed Matter group at the University of Cambridge. His main research interests are strongly correlated quantum systems, especially out of equilibrium, with recent research focusing on Floquet dynamics, counterdiabatic driving, and unitary circuit dynamics. Before joining the Cambridge group, he obtained his Ph.D. at Ghent University and the University of Amsterdam and then spent a year at Boston University as a Postdoctoral Researcher.

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报告人： 舒菁，理论物理研究所

时间：7月2日( 周五) 13:30

单位：中国科学院大学物理科学学院

地点：教一楼209

摘要：

高能物理除了能量极高的方向以外，还存在着极轻，极弱的探测。除了众所周知的引力波探测，超轻波动型暗物质的探测也是一个方面。当粒子轻到一定质量时，其德布罗意波长将达到宏观尺度（实验室）其至天体尺度。在此基础上通过新的干涉仪，谐振腔等量子技术或者射电，引力波天文学的探测方法进行探测。最近粒子物理在这些交叉领域有了一些蓬勃的发展。典型的是通过新的量子探测技术（各种微波，光谐振腔，激光，原子干涉仪）来探测引力波和超轻暗物质。同时天文学中精确的脉冲星时间测序（未来平方公里列阵SKA），Gaia星体位置精确测量，以及射电天文学（EHT）的探测都能够用来探测引力波和上述超轻粒子（暗物质）等。未来这些领域将蓬勃发展成为高能物理新的前沿增长点。对于这方面的未来展望，我个人认为随着相关引力波，射电天文学和景子探测技术的蓬勃发展我们能够对超轻粒子（暗物质）的探达到一个量级上全新的高度。从而对背后的物理起源有一定突破性的了解。同时我也会介绍我在这些方面的想法，理论实验工作和计划，以及中国未来相关发展道路的展望。

报告人简介：

舒菁，2003年毕业于北京大学，2008年于美国芝加哥大学获得博士学位，先后在日本和意大利做博士后研究。2012年归国任职于中国科学院理论物理研究所。研究领域主要关注于粒子物理理论和粒子宇宙学，对几乎所有相关分支最子场论，群论，拓扑学模型构造。唯象学，对撞机物理。暗物质、引力波物理、天体物理、宇宙学以及实验设计都有涉猎。回国后主要关注于电弱对称性破缺机制，宇宙早期正反粒子不对称性起源，超轻暗物质和引力波探测，有效场论方法等领域的研究。其中关于基本粒子质最起源宇宙早期正反粒子不对称性起源和轴子等超轻暗物质探测问题上取得了重要进展，并因此荣获全球华人物理天文学会2019年度亚洲成就奖，2020年获得国家"杰出青年"称号及资助。相关一系列研究工作得到了国际国内同行专家们的极大兴趣和认可。最近五年作为通 讯作者发表Phys.RevLett七篇，应邀在 SUSY2015， BLV2015，HEFT2019等国际系列会议上做大会特邀报告。

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