關聯氧化物、微納光子結構、量子相變、電荷 - 熵穩定超導體 | 本周物理講座

1

報告人：Dr.? Mohamed Oudah，Quantum Matter Institute (University of British Columbia, Canada)

時間：11月25日（周二）10:00

單位：中國科學院物理研究所

地點：懷柔園區X1南樓101會議室

騰訊會議：679-889-743

摘要：

Entropy in materials can play a role in stabilizing phases above a critical entropy threshold and enhancing material properties through configurational disorder . Typically, the focus has been on the contribution of atomic species to the total entropy. Here, we extend this framework by introducing the concept of charge-entropy stabilization in the rocksalt superconductor (Ag,Sn)Se. We expect Sn to exist in a mixed-valent state, fluctuating between Sn2?/Sn??, for the experimentally realized compositions. We present spectroscopic evidence from HEXPES and M?ssbauer measurements confirming the persistence of charge fluctuations down to 4 K, below the superconducting transition temperature. We develop a model based on the mixed valence of Sn, considering the ionic species Ag1?/Sn2?/Sn??, that captures the observed phase stability region. This proposed model may allow for the synthesis of other superconducting rocksalt compounds containing valence-skipping elements.

報告人簡介：

Mohamed Oudah is a Research Associate at the Quantum Matter Institute (QMI), University of British Columbia, Canada, where he works on the synthesis and discovery of novel quantum materials, including high-entropy oxides and correlated systems. Dr. Oudah earned his Ph.D. in Physics from Kyoto University for his work on superconductivity in antiperovskite oxides. He also holds an M.Sc. in Chemistry–Nanotechnology from the University of Waterloo and a B.Eng. in Chemical Engineering from the University of Ottawa. His research background includes positions at Princeton University, the Max Planck Institute for Solid State Research in Stuttgart, and Kyoto University. He has received the MEXT Research Scholarship. He has more than 30 publications, including NM, PRX, NC etc.

2

報告人：Hank Chen，BIMSA/Tsinghua YMSC

時間：11月25日（周二）14:00

單位：北京大學物理學院

地點：物理西樓B105

3

報告人：于浦，清華大學物理系

時間：11月26日（周三）15:00

單位：北京大學物理學院

地點：西563會議室

摘要：

傳統上，關聯材料中的空位、間隙等缺陷常被視為難以避免且不易控制的有害瑕疵。然而近年來缺陷的角色正從被動的規避對象，逐漸發展為主動設計與精準調控物性的關鍵工具。本報告將介紹我們在關聯氧化物離子調控方面的一些探索與進展。我們通過抑制氧空位，首次在若干典型鈣鈦礦關聯材料中構建出完美品格，并揭示了其本征物性;發展了氫離子嵌入的電子摻雜方法，突破了多種氧化物體系的載流子調控瓶頸，顯著拓展了電、磁等關聯物性的研究空間;進一步,基于氧離子有序化的設計思路，成功創制出新型氧化物材料，實現了磁性極化金屬等關聯物性的定向調控。這些結果表明，離子調控能夠有效關聯電荷、品格、軌道與自旋等多重自由度，為創制新型量子物態、開發功能器件提供了全新材料平臺與有效路徑。

報告人簡介：

于浦，清華大學物理系教授。他于1998年至2005年在清華大學物理系學習，先后獲得學士與碩士學位；2011年于加州大學伯克利分校物理系獲得博士學位，后前往日本理化學研究所開展博士后研究。2012年，他加入清華大學物理系任助理教授，并于2018年聘為長聘教授。近年來，他的研究主要致力于通過原子尺度的材料設計、制備以及新型離子調控策略，探索關聯氧化物體系中的新奇物性和功能特性。

4

報告人：丁衛強，哈爾濱工業大學

時間：11月26日（周三）15:10

單位：北京大學物理學院

地點：西563會議室

摘要：

光力起源于光與物質相互作用中的動量交換，利用光學力可以實現對物體精密的、非接觸的高效操控，在現代科技發展中發揮了不可替代的作用。傳統的光力和光操控研究主要圍繞均勻空間中的光捕獲開展，而近年來“全自由度光操控”概念的興起為該領域研究提出了挑戰，因為傳統的光操控機制無法實現這一需求。基于此，我們提出微納光子結構中的光力與光操控研究。本報告以自由空間到微納結構中的光力與光操控研究為線索，對近年來所取得的代表性成果進行匯報。提出了基于介質界面的光學牽引力，發現了界面上的手性光力、及光學橫向力增強等新效應。在光子晶體以及拓撲光子晶體背景中開展光學反常牽引力研究，提出了多種實現光學牽引力的新機制：利用光子晶體中的動量拓撲調控，利用光子晶體中無衍射傳播模式、以及光子晶格中的BIC模式實現高效率光學牽引。這些研究成果不僅深化了人們對光場動量本性的理解，也為手性光學分選等先進光操控技術發展奠定了基礎。

報告人簡介：

丁衛強，哈爾濱工業大學物理學院教授、博士生導師，物理學院副院長。2001年和2006年分別獲得哈爾濱工業大學理學學士和理學博士學位，2013年入選哈工大青年拔尖人才教授選聘計劃，2022年獲得黑龍江省杰出青年基金項目資助。主要從事微納光操控以及光子芯片方面的研究。在Nature Photonics, Phys. Rev. Lett., Optica，Nature Communications, Light: Science & Application, Advanced Photonics 等期刊發表SCI論文100余篇，獲黑龍江省自然科學二等獎，哈爾濱工業大學“立德樹人先進導師”、“立德樹人先進個人”等榮譽。

5

報告人：Martin Ek Rosén，Department of Chemistry and NanoLund, Lund University

時間：11月27日（周四）10:00

單位：中國科學院物理研究所

地點：M樓253會議室

摘要：

In this talk I will describe the use of environmental transmission electron microscopy (ETEM) for visualising oxidation reactions at high spatial and temporal resolution. The focus will be on protective TiAlN coatings to provide important insight into where oxidation initiates and how it proceeds to determine the performance of the coating. These studies use samples extracted from real tools via focused ion beam milling, ensuring that the microstructure is relevant for the materials’ industrial application. With additional examples from catalysis, I will also detail how to avoid beam induced alterations during ETEM experiments and describe strategies for spectroscopies to extract compositional and bonding information from limited electron doses.

報告人簡介：

Martin Ek Rosén received his PhD from Lund University in 2014 for his work on transmission electron microscopy (TEM) methods and characterization of semiconductor nanowires. He spent four years as a postdoctoral research fellow, first in industry at Topsoe A/S (Denmark) and subsequently at the Georgia Institute of Technology, before returning to Lund as a Senior Lecturer in 2018. His research focuses on the application and development of environmental TEM for industrially relevant materials for catalysis, ceramic coatings and combustion processes.

6

報告人：苗強，Duke?University

時間：11月27日（周四）10:00

單位：清華大學物理系

騰訊會議：417-634-2429

Meeting Password：745120

摘要：

The investigation of strongly-correlated quantum matter is difficult due to the curse of dimensionality and intricate entanglement structures. These challenges are particularly pronounced in the vicinity of continuous quantum phase transitions, where quantum fluctu-ations manifest across all length scales. While quantum simulators give controlled access to a number of strongly correlated systems, the study of critical phenomena has been hampered by finite-size effects arising from diverging correlation lengths. Moreover, the experimental investigation of entanglement in many-body systems has been hindered by limitations in measurement protocols. To address these challenges, we employ the multi-scale entanglement renormalization ansatz (MERA) and implement a holographic scheme for subsystem tomography on a fully-connected trapped-ion quantum computer. Our method accurately represents infinite systems and long-range correlations with few qubits,facilitating the efficient extraction of observables and entanglement properties, even at criticality. We observe a quantum phase transition with spontaneous symmetry breaking and reveal the evolution of entanglement properties across the critical point. For the first time, we demonstrate log-law scaling of subsystem entanglement entropies at criticality on a digital quantum computer. This achievement highlights the potential of MERA for the investigation of strongly-correlated many-body systems on quantum computers.

報告人簡介：

Qiang Miao is a Postdoctoral?Associate at Duke Quantum Center,?Duke?University.?His research explores quantum matter using both quantum?platforms and classical computa-tional methods, developing algorithms that bridge quantum and classical approaches to complex many-body?systems.?He received his Ph.D. in theoretical condensed-matter physics from?Duke?University in 2022.

7

報告人： 馬滟青，北京大學

時間：11月27日（周四）16:00

單位：清華大學物理系

地點：物理樓W101

騰訊會議：475-343-310

摘要：

人類進行科學發現研究存在的局限性，使得基于人工智能（AI）的研究范式成為必要。盡管AI領域的快速發展使得這一新范式前景充滿希望，但讓AI模仿人類式的科學發現仍然是一個有待解決的重要挑戰。科學發現的理論部分包含了從數據到模型和從模型再到數據的循環，本講座將介紹這兩個方向面臨的挑戰及研究進展；特別地，報告將介紹與前者相關的AI-Newton，以及后者與后者相關的LOCA-R。

報告人簡介：

馬滟青，北京大學物理學院博雅特聘教授。2006年在武漢大學獲得本科學位；2011年在北京大學獲得博士學位；2011-2015年先后在美國布魯克海文國家實驗室和馬里蘭大學進行博士后研究；2015年至今在北京大學工作。研究興趣包括量子場論方法、標準模型精確檢驗、色禁閉與強子化機制、物理與人工智能等，并在重夸克偶素產生機制、質子結構、費曼積分求解方法、對撞機物理等具體問題上做出了系列國際領先的工作。在學術期刊共發表論文70余篇。2023年獲國家杰出人才基金支持，2024年因“費曼積分的研究推動粒子物理發展”被授予陳嘉庚青年科學獎。

8

報告人：Andrey Varlamov，SPIN-CNR, Italy

時間：11月28日（周五） 16:00

單位：中國科學院理論物理研究所

地點：南樓6620

9

報告人：Prof. Alessandro Vicini，Universita' degli Studi di Milano

時間：12月1日（周一）15:00

單位：北京大學物理學院

地點：物理西樓B105

封面圖片來源：

https://k.sina.cn/article_1642632622_61e895ae01900schy.html?from=science

更多報告信息：

《物理》50年精選文章