二维材料、重费米子超导、太赫兹表面等离子体激元、马约拉纳零能模 | 本周物理讲座

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报告人：袁秉凯，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

时间：9月2日（周二）10:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：怀柔园区MA楼505会议室

腾讯会议：223-632-892

会议密码：2025

摘要：

金属-绝缘体相变是凝聚态物理的基本概念。通常，金属-绝缘体相变涉及多个自由度的相互竞争，比如电荷、晶格、无序等。我们利用有机分子插层和引入点空位的方法，在二维材料中观察到激子凝聚和安德森局域化导致的金属绝缘体相变的证据。我们合成了二茂钴分子(Co(Cp)2)插层的SnSe2二维插层材料。在Co(Cp)2-SnSe2中，我们观察到激子凝聚存在的证据：1.在临界温度下，SnSe2表面出现了电荷密度波但没有伴随明显的周期性结构畸变；2.自发打开的激子带隙；3.电输运测量中的金属-绝缘体相变。我们在ZrTe3中引入Te空位，观察到安德森局域化导致的金属绝缘体转变的证据：1.输运测量中，本征的ZrTe3表现出金属性质，ZrTe3-x随温度降低有金属-绝缘体相变；2.角分辨光电子能谱测量发现ZrTe3-x的费米面上有态，没有观察到带隙。3.STM和AFM研究发现单个Te空位的存在以及伴随的线性的晶格畸变。单个Te空位导致其两侧约六个Te原子的线性畸变，放大了无序结构的浓度并导致安德森局域化，从而在低浓度Te空位且不破坏晶格稳定性的情况下引发了金属-绝缘体相变。我们的研究表明有机分子插层和掺杂是调控无机二维材料晶体/能带结构、相转变以及电子性质的有效手段，宏观-微观以及多物理量联用的表征手段为进一步探究二维材料的丰富物性提供了重要的实验支撑。

报告人简介：

袁秉凯，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所副研究员。2008年本科毕业于兰州大学，2014年博士毕业于国家纳米科学中心，师从裘晓辉和王琛研究员。之后在中国工程物理研究院，加拿大英属哥伦比亚大学大学，上海交通大学和中国科学技术大学从事博士后工作。目前研究方向包括：共存于亲水和疏水金属表面的水团簇的探索；非金属表面的化学反应和石墨烯纳米带的合成；二维材料新奇物理性质的探索。发表SCI论文十余篇,包括Nat. Comm,.JACS,Nat. Phys.等。

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报告人：罗永康，华中科技大学

时间：9月2日（周二）12:00

单位：江苏省物理学会

链接：

摘要：

UTe2是近年来新发现的重费米子超导体，其在压力和强磁场调控下展示十分丰富的超导相图，吸引了科学家的密切关注。早期的NMR、STM等实验表明它可能是一个时间反演对称性破缺、具有自旋三重态配对的手性拓扑超导体候选材料；然而近期针对更高质量的单晶样品的研究表明其超导序参量不具有多重简并的分量，这与早期的研究结论大相径庭。为了澄清UTe2的超导序参量及其配对机制，有必要在高质量的单晶样品中开展更多的对称性敏感的实验研究。在本报告中，本人将汇报课题组及合作团队近期利用压力调控下的点接触谱的研究进展。我们的研究表明随着压力的调控，体系在0.3 GPa前后点接触谱发生明显的改变，这种改变可能伴随着超导序参量的突变。本研究有望为揭示UTe2的超导对称性及丰富的超导相图机制提供新的视角。

报告人简介：

罗永康，教授，国家高层次人才计划青年项目入选者。2008年和2013年先后获得浙江大学物理系学士和博士。2013年至2017年在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）从事博士后研究；2017年开始在美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）物理和天文系做博士后。2018年9月起聘为在华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心教授，从事脉冲强磁场下的核磁共振和共振超声谱等先进实验技术的研发。主要的研究方向是凝聚态物理强关联电子系统,包括非常规超导、重费米子、量子临界点、关联拓扑物态等。发表SCI论文100余篇。

3

报告人：Zhang Shengbai, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY

时间：9月2日（周二）14:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼830会议室

摘要：

Symmetry dictates the physical properties of materials. The symmetry of the Bravais lattice defines the set of points, lines, and planes over which sets of planewaves are degenerate, upon which atomic symmetry determines the interaction potentials which may lift such degeneracies. This results in wavefunctions which are single planewaves throughout the BZ, except in the vicinity of the removed degeneracies. As optical transitions between any two planewaves are forbidden, only regions of the Brillouin zone (BZ) near these lifted degeneracies contribute to optical properties. Application to optical response of Si and other semiconductors reveals that a single band transition, with only two planewaves, well describes their dielectric properties. Further, it provides a framework to understand non-linear optical response which is demonstrated to arise from higher order degeneracy existing along high symmetry lines/points of the BZ.

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报告人：Zhang Shengbai, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY

时间：9月2日（周二）14:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼830会议室

摘要：

Study of band alignment is plagued by the lack of a common reference for periodic systems. Typically, average potential is used as the reference. One may truncate a bulk to expose the vacuum level. However, with respect to such a level, the average potential is strongly orientation dependent. This happens because the average potential is a projection of a nonintuitive bulk quadrupole tensor in the given direction. By introducing Wigner-Seitz atoms (WSA), which are charge neutral, maintain local crystal symmetry, and tessellate space, one can however reduce the tensor to the expected scalar quantity, whereby setting the stage for a universal intrinsic band alignment. The WSA approach further allows for an evaluation from classical electrostatics of the charge transfer at the interface, which manifests itself as the formation of (sometimes sizable) interfacial bond dipoles. In general, therefore, band alignment consists of two parts: (1) intrinsic contribution of bulk and (2) extrinsic contribution due to interfacial bond polarization. We discover that for interface between isotropic systems, the potential shift due to interface charge transfer is only a function of bulk crystal structure and strictly interface orientation independent in line with experiments.

5

报告人：胡广月，中国科学技术大学

时间：9月2日（周二）20:00

单位：中国科学院理论物理研究所

腾讯会议：109-363-204

密码：654321

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报告人：宋文玉，清华大学

时间：9月4日（周四）10:00

单位：中国科学院物理研究所

腾讯会议：613-221-008

会议密码：0904

摘要：

拓扑量子计算的核心是通过操控马约拉纳零能模实现具有天然容错性的量子计算。半导体-超导体异质结纳米线是实现马约拉纳零能模的重要平台之一。基于传统III-V族材料体系的马约拉纳零能模研究长期受困于样品的高无序问题。我们以选区分子束外延生长的PbTe-Pb异质结纳米线这一新马约拉纳零能模候选体系为研究对象，对材料生长与衬底制备工艺进行了创新，所获得的PbTe纳米线在零磁场下显示弹道输运的长度达到1.7 μm，并在PbTe-Pb隧道结器件中观察到了稳定存在且高度达2e2/h附近的零偏压电导峰，为基于半导体-超导体纳米线的拓扑量子计算实现奠定了材料基础。

报告人简介：

宋文玉博士，2019年毕业于山东大学，获理学学士学位。2025年毕业于清华大学，获理学博士学位，导师为何珂教授。现为清华大学物理系博士后，合作导师为薛其坤院士。近五年来以第一作者身份发表论文11篇。申请中国发明专利3项。入选2025年度博士后创新人才支持计划，清华大学水木学者项目。

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报告人：兰峥岗，华南师范大学

时间：9月4日（周四）10:30

单位：中国科学院物理研究所

地点：怀柔园区X1楼101会议室

腾讯会议：733-320-717

会议密码：250904

摘要：

Nonadiabatic dynamics widely exist in photophysics, photochemistry and photobiology. We tried to develop theoretical approaches to study the photoinduced nonadiabatic dynamics. A few topics will be discussed. We combined the doorway-window representation of the nonlinear response theories and ab initio nonadiabatic dynamics to simulate the time-resolved pump-probe spectra, including both transient absorption spectra and time-resolved fluorescence spectra. Two interesting examples, including photoinduced energy transfer and photoisomerization, are discussed.

We tried to combine deep leaning method and numerical accurate quantum dynamics approach to simulate the long-time quantum evolution of open quantum system. This approach allows us to obtain the evolution of reduced density matrix of open quantum system with a low computational cost. It demonstrates that the deep learning approach is the important tool to speed up the long-time quantum evolution. The similar time-series analysis tool can also be used to propagate all nuclear and electronic degrees of freedom in the trajectory evolution of the SQC-MM dynamics.

报告人简介：

Zhenggang Lan is a Professor at South China Normal University, Guangzhou, China. He received his BS in Chemical Physics from the University of Science and Technology of China in 2000 and his MS in Theoretical Chemistry from the Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences (CAS), in 2003. He obtained his PhD in Theoretical Chemistry from the Technical University of Munich, Germany in 2007. Afterwards he worked as a postdoctoral researcher and the research Scientist at Technical University of Munich and the Max-Planck-Institut für Kohlenforschung. He then became a Full Professor at the Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, CAS, before joining South China Normal University in 2018.

His current research interests focus on theoretical and computational chemistry, photophysics, photochemistry, nonadiabatic dynamics, molecular excited states, and quantum dynamics simulations. He has authored over 140 peer-reviewed publications in prestigious journals including Nature Communications, JACS, Angew. Chem. Int. Edit., J. Chem. Theory Comput., and so on. He has been an invited speaker at international conferences on more than 15 occasions.

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报告人：张俊，中国科学院半导体研究所

时间：9月4日（周四）14:00

单位：清华大学物理系

地点：物理楼W361

摘要：

自旋、电荷和晶格是固体材料中最为重要的自由度，它们之间的相互作用决定了材料的光电和输运性质。本报告将介绍我们在半导体自旋-电荷-晶格相互作用的光谱学探测和调控实验技术和最新研究进展，包括：激子-声子量子干涉和高阶拉曼散射，声子可分辨边带拉曼冷却，二维半导体和异质结单光子发射的DAP跃迁机制和缺陷态声子耦合，二维反铁磁半导体的自旋-激子-声子耦合。

报告人简介：

张俊，中国科学院半导体研究所研究员，中国科学院大学岗位教授，博士生导师。2010年在中科院半导体所获博士学位，之后在新加坡南洋理工大学数理学院做博士后研究，2015年回国，2021年获纳米研究青年科学家奖。主要从事低维半导体自旋-电荷-晶格-轨道相互作用光学探测和调控的前沿研究，在激光冷却半导体、声子边带拉曼冷却、激子-声子耦合、自旋-声子相互作用等方面作出 重要贡献，在Nature、NaturePhotonics、Nature Communications等学术杂志上 发表论文130余篇，被引用1万余次，H因子49。

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报告：Marvin Qi，University of Chicago

时间：9月5日（周五）9:00

单位：新加坡国立大学理学院物理系

地点：

摘要：

The symmetry topological field theory (SymTFT) offers a unifying framework for describing quantum phases of matter and transitions between them. In this talk, we discuss a natural extension of the SymTFT framework to mixed-state phases by introducing the Symmetry Taco: a bilayer topological order in 2+1d whose folded geometry naturally captures both the strong and weak symmetries of the 1+1d mixed state phase. Using this perspective, we find natural correspondences between certain gapped, gapless, and mixed state SPTs in one dimension. We also identify a new "anomaly" unique to mixed states arising from gauging a weak symmetry.

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报告人：张广宇，中国科学院物理研究所

时间：9月6日（周六）20:00

单位：中国科学院学部工作局、教育部基础教育司

链接：

摘要：

科幻小说中恐怖的武器“二向箔”被众多科幻爱好者津津乐道，但是如果我们真的对现实存在的材料“使用二向箔”，会发生什么呢？这些二维材料会展现出什么新奇的性质？会带来什么样新的可能性？而为了得到这些新颖的材料，我们又需要使用什么样的方法来制造它们？这些在实验室中诞生的奇特材料，又将为未来科技带来些什么启发？2025年9月6日（周六）晚8点，让我们进入这个更低维度的世界，一起探秘神奇的二维材料！

封面图片来源：https://www.quantumchina.com/newsinfo/6967338.html?templateId=520429

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