极性拓扑结构、等离激元纳腔、QED系统、引力=规范场^2、量子散射振幅 | 本周物理讲座

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报告人：李千，清华大学

时间：1月13日（周二）10:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼253会议室

腾讯会议：839-761-996

会议密码：260113

摘要:

近年来，极性涡旋、斯格明子、电偶极子波等极性拓扑结构的发现为铁电材料研究打开了一个全新方向。极性拓扑结构具有非平凡拓扑性质的极化矢量组态和纳米级单元尺寸，并由此产生天然材料中较为罕见的亚太赫兹频段电磁谐振机制，有望应用于新型太赫兹光电子器件中。PbTiO₃/SrTiO₃超晶格因具有可大范围调谐的晶格应变、铁电层/介电层组成等结构特征，成为极性拓扑结构的重要研究平台。本课题组近年来结合薄膜外延生长、动力学模拟和太赫兹超快光谱、光学二次谐波等表征方法，对PbTiO₃/SrTiO₃超晶格中极性拓扑结构的功能性质开展了一系列探索研究。本报告将介绍我们在斯格明子等体系的太赫兹集体动力学、非线性光学响应、毫米波介电调谐性、动态多铁性等方面的研究进展。

报告人简介:

李千，清华大学材料学院长聘副教授、博士生导师，入选教育部U40计划以及北京市基金委杰青。本科、硕士毕业于南京航空航天大学材料科学与工程系，2014年博士毕业于澳大利亚国立大学，曾在美国橡树岭国家实验室、阿贡国家实验室从事博士后研究。主要研究方向为铁电薄膜材料、集成光子器件，以及非线性光学与超快动力学表征。目前已在Nature、Nature Physics、Nat. Commun.、Light Sci. Appl.、Adv. Mater.等国际期刊上发表论文130余篇，获得发明专利2项。主持（或完成）教育部U40项目、国自然区域联合重点项目、原创探索计划项目、面上项目、北京市杰青项目以及中核等企业横向课题。获得2025年中国电介质物理优秀青年奖（A类）等荣誉奖励。兼任中国硅酸盐学会微纳技术分会副秘书长、中国材料研究学会材料分析表征分会副秘书长，以及Journal of Materiomics、功能材料等期刊（青年）编委。

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报告人：赵俊，复旦大学

时间：1月13日（周二）10:00

单位：中国科学院物理研究所

地点： M236会议室

摘要:

Despite nearly four decades of intensive research on cuprate superconductors, the microscopic pairing mechanism responsible for high-temperature superconductivity remains elusive. This long-standing challenge has driven the search for copper-free unconventional superconductors, which can provide complementary insights and tighter constraints on the essential ingredients for high-Tc pairing.

In this talk, I will present neutron scattering studies of magnetic correlations and their interplay with superconductivity in representative iron- and chromium-based superconductors. I will then discuss our discovery of bulk superconductivity in pressurized trilayer nickelate single crystals. Finally, I will highlight recent results on spin order and spin dynamics in nickelates and discuss their implications for the pairing mechanism.

报告人简介:

Jun Zhao is a Xie Xide Professor in the Department of Physics at Fudan University. His research focuses on neutron scattering studies of correlated electron systems, including unconventional superconductors and quantum magnetic materials. He also specializes in the growth of large-scale, high-quality single crystals and the measurement of their thermodynamic and transport properties.

He has received numerous honors, including the 10th Shanghai Youth Science and Technology Award, the Ministry of Education Youth Scientist Award, Wanren Leading Talent Program, the Changjiang Distinguished Professorship, the Sir Martin Wood China Prize, and the Qiushi Outstanding Young Scholar Award.

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报告人：雷党愿，香港城市大学

时间：1月13日（周二）10:00

单位：北京大学物理学院

地点：物理学院西464会议室

摘要:

本次报告将探讨等离激元纳腔中与对称破缺和量子隧穿相关的非线性光学现象，包括（1）光诱导电磁非对称增强表面二次谐波产生，使其转换效率比传统近场增强和模式匹配等策略提升三个数量级；（2）磁共振诱导洛伦兹力驱动的二阶光学非线性，使得60年来贵金属二次谐波产生从“电场独角戏”华丽转身为“电磁双人舞”；（3）光子辅助弹性电子隧穿诱导的量子电导和非线性光学响应和； （4）非弹性电子跳跃产生的非线性拉曼响应，有望构建全光单分子量子传感新范式。最后，报告人将介绍基于等离激元局域光热效应的准四维逐层打印技术，并展示其在室温大气环境下低成本、高通量制备高密度、高性能、复杂层状全金属氧化物电子器件的巨大潜力。

报告人简介:

雷党愿，香港城市大学教授，功能光子学研究中心副主任，伦敦帝国理工学院博士和首席副校长访问教授，香港青年科学院院士，国家优秀青年科学基金（港澳）获得者。长期从事等离激元纳米光子学中的非线性和量子现象及二维半导体的超快光谱研究，特别关注纳腔增强光与物质相互作用的经典和量子物理机制及智能光子器件在传感、成像和能量转换方面的应用。迄今共发表学术论文278篇，包括1篇Nature Materials, 2篇Nature Energy, 11篇Nature Communications, 3篇Science Advances等，总引用17700余次，h-index是76。他的多光子泵浦、超低阈值量子点激光器研究入选Nature Communications杂志2020年物理领域阅读量最高的50篇文章之一；他与合作者共同发明的智能辐射制冷涂层被Science杂志作为编辑精选进行报道，其在绿色建筑和电子器件热管理方面的应用获得两项日内瓦国际发明展金奖；新近研发的等离激元光热打印技术被Nature Materials, Nature Synthesis和Light: Science & Applications作为研究亮点进行报道。

雷教授曾获山西省科学与技术二等奖、香港城市大学青年学者杰出研究奖、工学院卓越研究奖、香港高等研究院材料科学明日之星称号、亚太经合组织创新、研究和教育科学奖香港唯一被提名人、伦敦帝国理工学院校长奖学金和安妮•索恩博士论文奖、纳米研究杂志青年创新奖、英国皇家学会国际交流奖和深圳市科技创新委员会国家级科技项目先进个人，连续五年入选斯坦福大学发布的全球前2%顶尖科学家榜单，并在2025年入选ScholarGPS世界前0.5%高被引学者。

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报告人： Fotis Koutroulis，IHEP, CAS

时间：1月13日（周二）13:00

单位：中国科学院理论物理研究所

地点：南楼6620

摘要:

In this work we consider cosmological gravitational production of Dirac sterile neutrinos as dark matter candidates during and after inflation. In the former, the Higgs field experiences large quantum fluctuations driving its average field value to the Hubble scale and above facilitating the sterile neutrino production. However, the production efficiency due to classical gravity still remains suppressed compared to the standard freeze-in mechanism. Quantum gravitational effects, on the other hand, are expected to break conformal invariance of the fermion sector by the Planck scale-suppressed operators irrespective of the mass. We find that such operators are very efficient in fermion production immediately after inflation, generating a significant background of stable or long-lived feebly interacting particles. This applies, once more, to sterile neutrinos which can constitute cold non-thermal dark matter for a wide range of masses, including the keV scale. 

报告人简介:

Dr. Fotis Koutroulis is a postdoc at the Institute of High Energy Physics, CAS, and an affiliated member of CCAST. He received his PhD in Physics from the National Technical University of Athens in 2021. After completing his doctorate, he held a postdoctoral position at the Institute of Theoretical Physics, University of Warsaw, before joining IHEP. His research interests lie at the interface of particle physics and early universe cosmology, with a focus on physics beyond the Standard Model, dark matter, and cosmological probes of new physics.

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报告人：Mahn-Soo Choi，Korea University

时间：1月13日（周二）14:00

单位：中国科学院理论物理研究所
地点：南楼6520

摘要:

One of the most profound consequences of the topological states of matter is the bulk-boundary correspondence. The purpose of this talk is twofold: First, I first give a simple argument (without serious math of topology) how the bulk-boundary correspondence arises from the chiral symmetry. Second, I demonstrate the roles of the chiral symmetry and bulk-boundary correspondence in quantum computing and quantum simulation, taking a few examples from single cavity quantum electrodynamics (cavity-QED) systems to matter.

报告人简介:

Mahn-Soo Choi is a professor of physics at Korea University in South Korea and the director of the School of Quantum at Korea Univeristy. He holds a Ph.D.in physics from POSTECH in 1998. Following a postdoc toral fellowship at the University of Basel in Switzerland and a research fellowship at the Korea Institute for Advanced Study, he joined the Faculty of Physics at Korea University in 2002. Prof.Choi’s research interests have evolved from his doctoral dissertation in condensed matter theory to encompass quantum computation and quantum information. His areas of expertise include quantum algorithms, quantum simulations, super conducting qubits, spin qubits in quantum dots, and circuit quantum electrodynamics in quantum hybrid systems, as well as mesoscopic transport.

6

报告人： 安宇森，NUAA, Nanjing

时间：1月14日（周三）10:00

单位：中国科学院理论物理研究所

地点：南楼6620

摘要:

In this talk, I will first introduce conformal anomaly corrections on the black hole geometry in 4d spherical symmetric spacetime. After introducing the black hole solution, I will discuss dynamical and thermodynamical aspects of this black hole. For dynamical aspect, we use massive particle motions  as probes to investigate the effect of conformal anomaly. We find that conformal anomaly will generally enhance the chaotic behavior of particle motions. For thermodynamical aspect, we investigate the phase transition and critical phenomena of this anomaly corrected black hole. Especially, we find that anomaly can trigger the violation of Rushbrook scaling law at the critical point. Our result provides the first example of such scaling law violation in four dimensional spacetime.

报告人简介:

安宇森，2016年本科毕业于北京师范大学物理系，2021年博士毕业于中国科学院理论物理研究所，2021年-2023年在复旦大学物理系从事博士后研究工作，现为南京航空航天大学物理学院副研究员。研究方向是引力理论，黑洞物理，规范引力对偶等。目前的研究兴趣为黑洞内部结构，黑洞信息问题及黑洞热力学。主持国家自然科学基金青年基金，江苏省自然科学基金青年基金等研究项目5项。在Physical Review D， Journal of High Energy Physics，Physics Letters B, European Physical Journal C等期刊发表论文二十余篇，被引590余次。

7

报告人：Prof. David Kosower，Institute of Theoretical Physics, Saclay

时间：1月14日（周三）16:00

单位：北京大学物理学院

地点：物理西楼3层思源报告厅

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报告人：Lars Reichwein，Forschungszentrum Juelich

时间：1月15日（周四）10:00

单位：中国科学院理论物理研究所

地点：南楼6509

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报告人：杨刚，中国科学院理论物理研究所

时间：1月15日（周四）12:00

单位：中国科学院理论物理研究所

地点：南楼6620

封面图片来源：https://gc.sjtu.edu.cn/cn/off-the-press-zh/2016-11-16/24331/

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