石墨烯堆叠超导、超越线性磁化响应、晶胞内约瑟夫森干涉、复自旋 | 本周物理讲座

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报告人：侯达之，中国科学技术大学 合肥微尺度物质科学国家研究中心

时间：11月3日（周二）14:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼253会议室

摘要:

磁性材料中的霍尔效应、横向热电效应与磁光效应，通常采用与磁化强度呈线性关系的唯象模型描述。然而，磁化强度的高阶贡献，以及不依赖净磁化强度的反铁磁序参量所产生的响应，仍有许多值得探索的物理机制。本报告将介绍我们近期在铁磁体与反铁磁体中开展的霍尔、热电与磁光效应研究，重点讨论在哪些晶体对称性和磁序下，会出现线性磁化强度模型无法描述的物理效应。在铁磁体系中，我们发现，即使在均匀磁化的材料中，磁化强度的三阶贡献也可能对反常霍尔效应及磁光响应产生显著影响，甚至成为主导项。此外，通过选择低对称性的晶体表面取向，可以在体相对称性较高的材料中实现由面内磁矩驱动的反常能斯特效应。在反铁磁体系中，我们发现，非共线反铁磁体中的磁八极矩可以诱导反常埃廷豪森效应，并利用锁相红外热成像实现磁八极矩畴成像；在共线反铁磁绝缘体中，Néel磁序也能够产生显著的磁光克尔效应，其贡献甚至可以远超净磁化强度及外磁场的贡献；利用交错磁的能带劈裂特性，可以利用Pt/RuO2界面处的自旋依赖Peltier效应，实现交错180°磁畴的成像。这些研究表明，磁性材料中的横向输运与磁光响应不仅取决于净磁化强度，还可以受到高阶磁化贡献、晶体对称性以及不同类型磁序参量的共同调控。这些发现拓展了对磁性输运与磁光效应物理起源的认识，也为利用磁序与晶体对称性工程设计新型磁性功能材料提供了新的思路。

报告人简介:

侯达之，教授，任职于中国科学技术大学未来技术学院。2013年复旦博士毕业，2019年10月加入中国科学技术大学，2021年1月入选国家级青年人才计划。主要从事凝聚态材料中的自旋相关现象，以及自旋相关电、磁、热输运性质的精密测量。研究方向包括新型自旋电子学现象、低维磁性材料器件，以及用于材料表征和半导体失效分析的锁相红外热成像技术。已在Nature Materials、Physical Review Letters、Nature Communications、National ScienceReview等期刊发表论文60余篇，GoogleScholar引用超过3000次。同时，侯老师在2021年通过科研成果转化，创立安徽凌光红外科技有限公司，致力于半导体检测与电学失效分析设备的国产化研发与生产，已形成完整产品线，累计商业交付设备超过100台。基于自主研发的锁相红外显微镜，侯老师与合作者开发了多种基于测温的物性成像新方法：反铁磁材料磁畴成像、自支撑氧化物薄膜缺陷检测，材料物相边界热成像。、

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报告人：Francisco Guinea，IMDEA Nanoscience Institute, Madrid, Spain

时间：11月3日（周二）15:00

单位：合肥微尺度物质科学国家研究中心，中国科大国际功能材料量子设计中心(ICQD)

链接：

摘要:

The phase diagram of multilayer graphene stacks has become a very active research topic in recent times. These systems show a complex behavior, including apparently incompatible features, like superconductivity and magnetism. These multilayers also provide a route to very flat electronic bands, alternative to the ones already observed in twisted stacks. Recent experimental and theoretical research on rhombohedral graphene stacks will be presented, with emphasis on novel phases and anomalous behavior not commonly found in other systems.

报告人简介:

Francisco Guinea is a Senior Researcher at the IMDEA Nanoscience Institute in Madrid, Spain, and Research Professor at the Donostia International Physics Center (DIPC). He has been a researcher at the Spanish National Research Council (CSIC) since 1987, served as Professor at the University of Manchester (UK) from 2014 to 2019, and has been a Senior Researcher at the IMDEA Nanoscience Institute since 2014. He is the recipient of the Spanish Royal Physical Society Medal, the "Blas Cabrera" Spanish National Prize for Physics, and the Beller Lectureship Award from the American Physical Society. In 2017, he was elected a Foreign Associate of the U.S. National Academy of Sciences, and he is a Fellow of the American Physical Society. His main research interests lie in condensed matter theory and low-dimensional physics, including strongly correlated systems, quantum transport, strain and two-dimensional materials. Up to now, he has published more than 500 papers with over 70,000 citations (excluding self-citations) and an h-index of 108, many of which have appeared in leading journals such as Nature, Science, and Physical Review Letters.

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报告人：孙煜杰，南方科技大学

时间：11月4日（周三）14:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼236会议室

摘要:

理解高温超导现象是凝聚态物理最核心的问题之一。配对对称性为辨别可能的配对机制提供了重要线索。但实验上要确定这种对称性，往往会面临不小的挑战。本报告将介绍一种新的相位敏感测量方法。我们利用超导针尖扫描隧道显微镜（Josephson Scanning Tunneling Microscope, JSTM），在单个晶胞内逐点测量约瑟夫森响应。当针尖从原子移向键中心时，不同路径对库珀对隧穿的贡献随之改变。若两条路径的隧穿振幅相等符号反号，它们便会相消，在实空间图样中留下干涉节点。通过识别这些节点与晶格对称性的关系，可以方便地判断超导配对的对称性。我们以SrTiO₃衬底上的单层FeSe为例展示这一方法。利用超导Nb针尖测得的约瑟夫森响应在最近邻Fe–Fe键中心最强，并沿Fe–Se镜面对称方向形成节点线。理论分析表明，对于具有B1g对称性的d波配对，当针尖位于镜面上时，由镜面反射关联的隧穿路径具有等大反号的配对振幅，因而相消。在所比较的候选配对态中，只有B1g态同时再现了键中心的极大值和镜面上的节点线。由此，即使费米面上的超导能隙处处打开，晶胞内的干涉图样仍能揭示配对的符号结构，为单层FeSe中的无节点d波配对提供相位敏感的实验证据。

报告人简介:

孙煜杰，南方科技大学物理系副教授。2010年获清华大学物理系博士学位，随后在美国布鲁克海文国家实验室从事博士后研究。2013至2021年任中国科学院物理研究所特聘研究员，2021年加入南方科技大学。主要研究高温超导薄膜、异质界面及拓扑量子材料，结合分子束外延、角分辨光电子能谱和极低温扫描隧道显微技术，研究量子材料的电子结构与超导机理。

4

报告人：于勇，北京科技大学新金属材料全国重点实验室

时间：11月5日（周四）14:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M253会议室

摘要:

热电材料可实现热能与电能的直接转化，但电导与热导的相互耦合长期制约着能量转化效率的提升，解耦电热输运的微观机理仍不明确。本报告系统介绍了先进透射电镜方法如何从"幕后"走向"台前"，直接指导热电材料研发：利用几何相位分析（GPA）、纳米束衍射（NBED/4D-STEM）、电子全息与差分相位衬度（DPC）等技术，实现亚纳米尺度应变场、电势场与原子占位的高精度测量；据此揭示了高熵材料中多尺度应变波动的来源，提出范德华结构量子尺寸效应解耦电热输运的新机制，并建立范德华缺陷形成的位错攀移理论，在锗碲基材料中实现高热电性能。最后展望了原位高分辨 EELS 与 4D-STEM 在纳米尺度直接观测热电效应的前景。

报告人简介:

于勇，北京科技大学新金属材料全国重点实验室特聘研究员、博士生导师。2009年入学北京科技大学日语系，2013年本科和2016年硕士毕业于北京科技大学冶金学院和新金属材料全国重点实验室，2022博士毕业于新加坡国立大学材料科学与工程系，师从扫描透射电镜元老Pennycook教授，随后在新加坡国立大学材料科学与工程系从事博士后研究。学术专长为利用先进球差透射电子显微镜方法探索物质微观结构和宏观物理性质的联系。2025年入职北京科技大学全国重点实验室。至今已在国际主流期刊上发表SCI文章29余篇, 其中以第一作者（含共同）身份发表Science （ESI 高被引）、Nature Reviews Electrical Engineering、Nature Communications （2篇，ESI 高被引）、Science Advances等杂志14余篇, 参与编撰学术专著一部；发表在Science上的文章被中国科学技术信息研究所评为2021年中国百篇最具影响国际学术论文；入选国家级海外高层次人才计划、国家优秀自费留学生奖学金B类、北京科技大学鼎新学者。

5

报告人：Tomaž Prosen，the University of Ljubljana, Slovenia

时间：11月5日（周四）15:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼236会议室

摘要:

Classical chaos is a mathematically well-defined concept, but its precise meaning in the quantum realm remains elusive. Over the past decade, research on quantum chaos has advanced mainly along two complementary directions. The first seeks quantum analogues of classical Lyapunov instability through out-of-time-ordered correlators, particularly in many-body systems and quantum field theories in a large-N regime. The second characterizes quantum chaos through random-matrix universality: for example, in spectral statistics. This provides a more abstract and broadly applicable notion of quantum chaos that does not rely on a classical correspondence or on the existence of a small or large parameter.

I will discuss a class of models exemplifying the second approach: dual-unitary systems and their perturbations. For these models, one can derive exact and often rigorous results for spectral statistics, operator growth, and other measures of dynamical complexity. They therefore provide a controlled setting in which to explore what quantum chaos means in the absence of a classical counterpart.

报告人简介:

Tomaž Prosen has been full professor at the Faculty of Mathematics and Physics at the University of Ljubljana, Slovenia, since 2008. He is leading the research group on nonequilibrium quantum and statistical physics. He focuses on analytical and computational studies of dynamics, time-dependent and non-equilibrium phenomena in strongly coupled (correlated) many-body systems. He is an elected member of Slovenian Academy of Sciences and Arts, and has been decorated with several national and international awards, including the Zois Prize, the highest national Slovenian prize for outstanding achievements in research, the Friedrich Wilhelm Bessel Research Award, and the Physikpreis Dresden. Prosen has been a recipient of two ERC Advanced Grants (2016 and 2023).

6

报告人：朱华星，北京大学

时间：11月5日（周四）15:30

单位：南京大学物理学院，江苏省物理学会，江苏省物理科学研究中心

链接：

摘要:

1959年意大利物理学家Regge(雷吉)提出了著名的复角动量/复自旋理论，通过解析延拓的方式联系了氢原子束缚态与散射态的能谱。1970年代经郑洪，Balitsky，Fadin，Kuraev，Lipatov等人的发展，相对论性的复自旋理论成为理解高能粒子散射的重要工具。近年来，由复自旋理论启发的能量关联研究纲领，使得从高能对撞机精密测量中提取强核力的谱形状数据成为可能。本报告将介绍近年来能量关联实验与理论相结合所取得的对强核力的新认识，包括从夸克到强子实时演化的首次观测到夸克量子纠缠现象的寻找。

报告人简介:

朱华星现任北京大学博雅特聘教授。他于2007年和2012年分别获得北京大学本科和博士学位，2012年至2017年分别在斯坦福直线加速器中心和麻省理工学院从事博士后研究，2023年起在北京大学先后任长聘副教授、教授。他的主要研究方向是粒子物理和量子场论，近年来也开展人工智能的物理学研究。朱华星的主要科学贡献是提出了对撞机物理的能量关联研究纲领，为大型强子对撞机实验首次观测到从夸克到强子的禁闭转变过程提供了关键理论支持。他迄今共发表论文90余篇，包括22篇Physical Review Letters和1篇PRX-Intelligence。朱华星长期从事数学物理方法和量子场论的教学工作，目前担任Research Future和Journal of High Energy Physics的编委，曾获2020年求是青年学者奖，2023年亚洲青年科学家基金，2024年国家青年科学基金A类资助。

7

报告人：季向东，上海交通大学

时间：11月5日（周四）16:00

单位：清华大学物理系

地点：物理楼天行报告厅

摘要:

爱因斯坦“如果追上一束光，你会看到什么？”的思想实验，是狭义相对论诞生的原初动机之一。然而，如何建立一个能够描写光速运行体系的相对论量子理论，却成为此后百余年来物理学家不断探索的理论难题。历经狄拉克（Dirac）、温伯格（Weinberg）、费曼（Feynman）、威尔逊（Wilson）等人的持续探索，其中的理论困难逐渐明朗。大动量有效场理论（LaMET）应用威尔逊关于相变临界点的思想并结合他的非微扰格点量子场论的方法，首次建立了完整回答爱因斯坦问题的理论框架，使光速运行质子的夸克和胶子结构能够从量子色动力学第一性原理进行计算。大规模数值量子场论模拟的结果可以通过五十多年来高能实验的精确测量进行定量检验。

报告人简介:

季向东，上海交通大学李政道研究所鸿文讲席教授，暗物质物理全国重点实验室常务副主任。1987年获Drexel大学博士学位。曾在加州理工学院，麻省理工学院和马里兰大学任职。主要从事量子色动力学（QCD）与核子结构的理论研究。引进了“推广部分子分布函数“描写质子的3D结构，并用其来研究核子的质量、自旋和力学性质。发现并命名了一类新的物理过程—深虚康普顿散射—来进行质子成像，得到实验证实，成为下一代电子离子对撞机(EIC,EicC)的主要物理目标之一。他提出的大动量有效量子场论（LaMET）开创了用强相互作用第一性原理（格点QCD）计算费曼（Feynman）部分子分布函数和核子光速运行性质的新领域。2009年起，在上海交通大学开创锦屏地下实验室PandaX暗物质与中微子液氙探测实验，推动我国暗物质直接探测进入国际前沿，多次取得国际领先的实验成果。获得的奖项和荣誉包括：美国物理学会会士,德国洪堡研究奖（Humbolt Research Award），美国杰弗森科学协会杰出核物理学家奖，美国物理学会Herman Feshbach奖，教育部自然科学一等奖，上海交通大学睿远科技大奖之数学和物质科学奖。

8

报告人：赵文彬，华中师范大学

时间：11月6日（周五）16:00

单位：中国科大物理学国家高层次人才培养中心，中国科大粒子科学与技术研究中心，基本粒子和相互作用协同创新中心

链接：

摘要:

在高能极限下，胶子并合抑制了胶子密度的无限增长，这一胶子饱和区域可由色玻璃凝聚（Color Glass Condensate, CGC）有效理论描述。其核心物理量，即色偶极子散射振幅和胶子密度，将深度非弹性散射、前向粒子产生以及重离子碰撞初始条件统一联系起来。本报告首先介绍基于物理信息神经网络（PINN）、并受小x演化方程约束的数据驱动方法，用于提取质子与铅核的偶极子散射振幅。与传统参数化拟合相比，该方法改善了对HERA总约化截面与粲夸克约化截面的同时描述，并保证了动量空间分布的正定性。随后，报告将展示小x演化如何影响从RHIC到LHC能区的带电粒子多重数与各向异性流，包括O+O和Ne+Ne碰撞。报告还将讨论EIC上J/ψ光致衍射产生对原子核形变的多尺度成像，以及前向双强子方位角关联对胶子饱和效应的探测。最后，报告将介绍CGC-py，一个面向EIC胶子饱和物理研究的新型蒙特卡罗事件产生器。

报告人简介:

赵文彬，华中师范大学物理学院教授。2020年博士毕业于北京大学。随后在美国韦恩州立大学、布鲁克海文国家实验室和加州大学伯克利分校（劳伦斯伯克利国家实验室）从事博士后研究。2025年10月，他全职入职华中师范大学物理学院。他主要从事高能核物理理论研究，研究方向包括夸克-胶子等离子体（QGP）的各类探针、原子核物质结构和小动量分数（小x）胶子的QCD性质、含胶子饱和效应的电子-离子碰撞事件发生器与强子化模型。截至2026年10月，赵文彬已发表论文45篇，其中Physical Review Letters 10篇。

封面图片来源：

https://www.loomsci.com/pages/2026/05/18/arxiv_2502_13930_is_quantum_chaos_hiding_in_the_second_moment.html

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