【直播】【睿涉者 · 前沿科学论坛】北京师范大学张金星教授、中国人民大学于伟强教授

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睿涉者 · 前沿科学论坛是由蔻享学术和Quantum Design中国联合发起的公益性前沿学术论坛，内容涉及超导、量子光学、纳米材料、低温及磁学、化学等相关领域。睿涉者，谐音Researcher，中文寓意为在科学探索路上跋涉的睿者。睿涉者 · 前沿科学论坛旨在凝聚集体智慧，在新的形势下提升我国科学知识传播，为前沿科学创新和服务国家重大需求贡献力量。我们将秉承“源于科学，致力科学”的理念，致力于服务科学、传播科学、共享科学的宗旨，为国内外广大科研工作者提供高品质、以前沿科学技术为核心的系列直播课程及学术报告和交流平台。同时，本论坛也特别成立了专家委员会，由国内顶尖的科研院所专家组成，每一期将由委员会组织邀请领域内专家讲解最新实验技术、研究成果，与广大研究人员共同探索前沿科学。主办方蔻享学术赞助单位Quantum Design中国（Quantum量子科学仪器贸易（北京）有限公司）专家委员会（排名不分先后）陈剑豪【北京大学】何 林【北京师范大学】金 魁【中科院物理所】盛志高【中国科学院强磁场科学中心】宋凤麒【南京大学】宋 礼【中国科学技术大学】曾华凌【中国科学技术大学】

此论坛由蔻享学术主办，由Quantum Design中国独家赞助，专注于实验科学的最新进展 ，从2021年1月27日开始，每周三晚举办一期（节假日除外 ），论坛第三十一期特邀报告人：北京师范大学张金星教授、中国人民大学物理系于伟强教授。

主题：关联电子体系对称性的人工操控报告人：张金星 教授单位：北京师范大学时间：2021年9月29日 19:00主办方：蔻享学术

报告摘要

实现物质对称性的调控是研究凝聚态物理和创造新奇现象的重要基础。半个世纪以前，物理学家安德森就在More is different （Science 177, 393 (1972) ）中提到凝聚态物质的研究即是对称性的研究。朗道的唯象理论也特别指出物质相变的发生必然伴随着对称性的破缺。譬如，铁电相变伴随着空间反演对称性的破缺；磁相变伴随着时间反演对称性的破缺等。近年来的理论和实验研究发现，同时打破空间和时间反演对称性将有望带来诸多新奇的量子现象。然而，传统材料受限于自身的固有结构，难以改变或控制其对称性。因此，亟待找到全新的手段，精确操控材料的对称性以及序参量，进而人工设计全新的量子现象和衍生功能。在本汇报中，我将着重介绍两种手段，有效调控关联电子氧化物薄膜的对称性和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用：（a）在具有非对称界面的氧化物超晶格中，实现了时间反演和空间反演对称性的同时破缺，进而带来了由界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的磁电相变；（b）外延应变梯度的精确控制实现了“混合型”Dzyaloshinskii-Moriya相互作用，同时创造了室温、零磁场下的拓扑磁结构。针对这两种普适的对称性超控手段以及所衍生的物理现象，我还将跟大家共同探讨它们在新概念传感、自旋电子学、磁振子学等领域的潜在应用。

报告人介绍

图 | 张金星

张金星，2009年获香港理工大学应用物理博士学位，2009至2012年期间在加州大学伯克利分校物理系从事博士后研究，2012年入职于北京师范大学物理系。主要研究兴趣是：原子尺度精确控制氧化物薄膜的对称性以及衍生的量子现象，开发扫描探针显微技术，探索氧化物表面与界面新奇的物理和化学功能特性。设计并制备新概念信息技术、能源转化等方面的原型器件。特别是针对新一代信息技术所面临的科学挑战，致力于探索和制备低功耗、可高密度集成的新型氧化物量子薄膜材料。共发表SCI学术论文93篇，其中以通讯作者在Nature Nanotechnology（3篇）、Nature Communications（4篇）、Physical Review Letters（2篇）、Advanced (Functional) Materials（4篇）等期刊发表论文，论文总他引超过5000次。受邀请参加美国MRS等国际会议30多次。担任20多个期刊和美国能源部项目的评阅人。申报6项国家发明专利（其中4项已经授权），研究成果入选北京市自然科学基金 “十二五” 期间优秀成果选编。于2013年获基金委优秀青年基金支持，2016年作为首席科学家获得科技部首批重点研发计划（青年专项）“量子调控与量子信息”项目的资助，2018年获中国十大新锐科技人物卓越影响奖，2020年获硅酸盐学会微纳技术分会卓越青年讲席。

主题：量子磁性材料中的演生对称性及其核磁共振探索报告人：于伟强 教授单位：中国人民大学物理系时间：2021年9月29日 20:00主办方：蔻享学术

报告摘要

对称性是近代物理学中的核心概念之一。近年来，在一些强关联电子体系中，理论和数值计算预测多体相互作用有可能导致在一些特定区域演生出更高的对称性，譬如解禁闭量子临界点。这些高对称性不仅是理解一些材料奇异性质的重要出发点，其研究方法也可能需要超越朗道对称破缺的理论范式。但在实验上，这些演生对称性产生的条件苛刻，在材料中经常难以实现。借助于凝聚态核磁共振的局域探测和对低能非常敏感的优点，并结合我们发展的极端条件下的先进谱学测试技术，在多个系统中试图寻找能够产生演生对称性的材料体系及其参数条件，为演生对称性及其伴随的新奇元激发的细致研究打开新的窗口。在本报告中，我将展示在三个体系中，我们近期通过核磁共振观测到具有演生对称性相关的实验特征。其中包括在三角晶格依辛反铁磁材料TmMgGaO₄中，借助有效横场演生的U(1)对称性，首次给出磁性材料中BKT相的实验证据；在准一维依辛链反铁磁材料SrCo₂V₂O₈和BaCo₂V₂O₈中，确定了材料一级量子临界点，在链间耦合产生的线性禁闭势能作用下，确定自旋子符合E₈代数的八个束缚态（但并不是严格意义上的对称性）；在Shastry-Sutherland材料SrCu₂(BO₃)₂中，我们通过调控诱导了价键晶体态到反铁磁态的量子相变，显示为一个近解禁闭的量子临界点，有更高演生对称性的特征，并可能为二维系统中寻找分数化元激发的一个新途径。

报告人介绍

图 | 于伟强

于伟强，中国人民大学物理系教授。2004年获得UCLA博士学位，先后在马里兰大学、马克马斯特大学做博士后，2008年起任现职，开展强关联体系的凝聚态核磁共振研究。搭建的核磁共振谱仪系统具有稀释制冷极低温、高压和高磁场等先进的联合样品调控条件。近十年来专注于铁基高温超导材料和量子磁性材料的物性研究，课题组在《物理评论快报》等高端期刊已发表9篇学术论文，包括一些ESI高被引论文。在铁基高温超导材料的配对对称性、向列序、自旋涨落和超导的关联，以及量子磁性材料的自旋液体态、量子相变等方面做出多项前沿研究成果。2011年获国家基金委优青资助。

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编辑：苏苗苗海报：苏苗苗

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