报告题目：宇宙线物理与暗物质

报 告 人：张宏浩 教授

主 持 人：杨小宝 教授

时   间：2024年6月18日（星期二）下午2：30

地   点：物理楼（18号楼）二楼213室学术报告厅

主办单位：物理与光电学院

报告摘要：

暗物质在宇宙中的含量约是可见物质的五倍，但我们现在仍然对暗物质知之甚少，在粒子物理的标准模型中也找不到合适的暗物质候选粒子，暗物质之谜是当前科学研究前沿的一个热点课题。暗物质的探测方式可以分为：直接探测、间接探测和对撞机探测。本报告主要介绍暗物质的间接探测，即通过宇宙线实验例如阿尔法磁谱仪，来探测暗物质。阿尔法磁谱仪是安装在太空中的一个先进的粒子物理探测器，它可以测量高能量的正电子、电子、反质子、质子、各种原子核等多种宇宙线粒子，这些粒子的其中一部分可能是暗物质湮灭或衰变的产物，从而可以实现对暗物质的捕捉探测。本报告将介绍暗物质的基础知识，阿尔法磁谱仪的科学装置、物理原理、科学目标、研究成果以及未来的研究展望。

报告人简介：张宏浩，中山大学物理学院教授，博士生导师。他主要研究粒子物理与场论，包括暗物质、宇宙线、有效场论、复合希格斯、额外维、超对称以及其它超出标准模型的新物理模型等。

报告题目：新型镍氧高温超导体的理论研究

报 告 人：姚道新 教授

主 持 人：赵宇军 教授

时   间：2024年6月18日（星期二）下午3：30

地   点：物理楼（18号楼）二楼213室学术报告厅

主办单位：物理与光电学院

报告摘要：新发现的双层镍氧超导体La3Ni2O7在压强超过14GPa时具有超过液氮沸点温度的约为80K的超导转变温度，引起了国际上的广泛关注。通过密度泛函理论对结构相变前后的电子能带进行分析，我们发现在低压下（相变前）Ni的3dx2-y2轨道电子能带穿过费米面，而高压下3dz2电子能带上移，触碰费米面，影响超导电性的主要是Ni的3dx2-y2和3d3z2−r2两个轨道，以及O的p轨道。为了理论和实验研究的方便，我们提出La3Ni2O7在高压相下的双层两轨道模型，主要是基于Ni的3dx2-y2轨道和3d3z2−r2两个轨道。通过Wannier downfolding和对称性分析, 我们获得了电子跳跃和格点能等参数，能够对电子能带结构和费米面进行很好的描述。如果进一步考虑O的p轨道，我们提出了高能下的11轨道模型，并给出了相应的电子跳跃和格点能等参数。在此基础上，我们进一步研究了超导转变温度、超导配对、磁化率、电荷转移、Zhang-Rice单态等特性。随着三层结构的La4Ni3O10发现有超导电性，其电子能带、多轨道模型、超导机制等又掀起了新的研究热潮，我们将在此给与介绍。参考文献：Nature 621, 493 (2023)；Phys. Rev. Lett. 131, 126001 (2023)；Nature Communications 15，4373 (2024)；SCPMA 67, 117403 (2024)；SCPMA 67, 117402 (2024)；arXiv:2308.16564 (NPJ Quantum Materials accepted)；arXiv:2402.07196; arXiv:2405.19161; arXiv:2406.04837。

报告人简介：姚道新，中山大学物理学院教授、博士生导师、理论物理学科负责人，宝钢优秀教师奖，教育部新世纪优秀人才，广东省特支计划领军人才，广东省物理学会秘书长，广东省磁电物性分析与器件重点实验室副主任，广东省本科高校物理学类专业教学指导委员会副主任，中国物理学会低温物理专业委员会委员。1994年于浙江大学物理系获学士学位，1998年于浙江大学物理系获理论物理硕士学位。2007年于美国波士顿大学物理系获博士学位。之后于美国普渡大学、田纳西大学和橡树岭国家实验室做博士后研究。2009年12月全职回到中山大学物理学院担任教授，同时为光电材料与技术国家重点实验室固定研究人员。主要研究领域为关联电子体系，包括超导体、量子磁性、拓扑物理、计算物理等。在国际著名物理学刊物上发表学术论文180多篇，包括Nature，Nature Physics，Physical Review Letters等。有关成果被Nature、Science等刊物作为热点专题报告与评述，部分成果入选ESI高被引论文。

报告题目：范德华多铁异质结中的磁斯格明子调控

报 告 人：侯玉升 副教授

主 持 人：赵宇军 教授

时   间：2024年6月18日（星期二）下午4：30

地   点：物理楼（18号楼）二楼213室学术报告厅

主办单位：物理与光电学院

报告摘要：磁斯格明子是一种受拓扑保护的、具有涡旋磁结构的准粒子，具有易操控、尺寸小、驱动速度快等优点，是未来自旋电子学存储和逻辑运算器件的理想信息载体。

对磁斯格明子高效地、精准地操控是其在实际器件应用中的关键。但是，这种操控仍然面临着极大的挑战。在该报告中，我首先介绍磁斯格明子以及其实现的传统方案。然后，讨论我们在二维范德华Janus铬基磁性单层中发现的高温铁磁以及这类体系中由外磁场诱发的磁斯格明子[1]。在此基础上，介绍我们在范德华多铁异质结CrSeI/In2Te3中发现的由铁电极化翻转诱发的磁斯格明子和高温铁磁之间的转换，并给出该转换的物理机制以及类似多铁异质结中出现磁斯格明子的普适描述符[2]。最后，展望二维磁性体系中磁斯格明子未来的研究方向！

References：

[1]Y. Hou, F. Xue, L. Qiu, Z. Wang, and R. Wu, Npj Comput. Mater. 8, 120 (2022).

[2] Ze-quan Wang, Feng Xue, Liang Qiu, Zhe Wang, Ruqian Wu, and Yusheng Hou, Nano Lett. 24, 4117 (2024)

报告人简介：侯玉升，中山大学“百人计划”副教授。2011年9月进入复旦大学物理系，师从龚新高院士攻读理论物理博士学位，从事过渡金属氧化物磁性的第一性原理计算研究。2016年9月至2020年10月在美国加利福尼亚大学尔湾分校从事博士后研究，合作导师为计算凝聚态物理知名专家Ruqian Wu教授。2020年11月作为百人计划引进人才加入中山大学物理学院，是广东省磁电物性分析与器件重点实验室和中山大学物理学院中子科学与技术中心固定研究人员。主持国自然青年科学基金项目，参与国家重点研发计划和国自然重大研究计划。主要研究方向是计算凝聚态物理，近年的研究工作聚焦在磁性拓扑绝缘体和二维磁性研究等。发表SCI论文55篇，谷歌学术h-index 22, 相关成果发表在Nature, PRL, Science Advances, Nature Communications, Nano Letters, npj Computational Materials，Advanced Functional Materials，PRB等国际学术期刊上。