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  • Quantum Matter Seminar: Composite magnetoelectric technique, an ultrahigh sensitive tool in low temperature/high magnetic field

    柴一晟 重庆大学物理学院 报告时间:2024年4月18日(周四)下午14:30 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 摘要:         我们在多年的研究中发现可以把磁电复合材料中的压电相看做是应变片,用磁电耦合效应产生的电信号来测量材料的磁致伸缩系数。利用这一简单原理,并采用PMNPT作为应变片及层状磁电复合材料构型,发展了这一新的低温强磁场测量技术。        本次报告将主要介绍以下内容:        1. 低温强场下的测试系统发展     […]

     
  • Quantum Matter Seminar: 从第一性原理出发计算材料磁电阻和霍尔效应

    吴泉生 中国科学院物理研究所 报告时间:2024年4月16日(周二)上午10:00 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 摘要: 在本报告中,我们针对一系列材料中的磁输运现象进行了深入探讨,采用了第一性原理计算与半经典玻尔兹曼输运理论相结合的方法,并应用了迟豫时间近似。我们研究了拓扑平凡与拓扑材料中广泛存在的不饱和磁阻效应,阐明了载流子补偿、开放轨道机制及费米面拓扑在驱动这些效应中的作用。通过对典型金属、半金属和外尔半金属的研究,展示了与实验数据在低温下的磁阻及其各向异性方面的显著一致性。 此外,我们还系统分析了各种霍尔效应,揭示了普通霍尔效应与异常霍尔现象之间的细微相似性和比例关系,通过对代表性材料的详细研究,证明了科勒定律也适用于霍尔电阻率,为霍尔效应家族提供了新的见解,并激发了对这些迷人输运性质进一步探索的兴趣。 进一步地,我们针对窄隙半导体中令人困惑的异常电阻峰值和霍尔电阻率符号反转问题,通过严谨的第一性原理方法进行了探讨。我们的研究为这些现象提供了一致的解释,强调了多载流子动力学和费米面几何形状的重要性,无需引入拓扑相变。 最后,我们引入了一种新的方法来解释磁性材料中观察到的复杂磁输运行为,包括温度和磁场依赖性。这种方法不仅与实验观察结果高度吻合,而且增进了我们对磁性材料独特的磁阻和霍尔电阻率的理解。我们的工作为理解广泛材料中的磁输运性质提供了坚实的基础,突显了理论框架在解读实验观察中的关键作用,并为未来在磁输运现象领域的探索奠定了基础。 总之,我们通过理论计算与实验结果的对比,深入探讨了各种霍尔效应和磁阻(MR)现象随磁场的依赖关系,强调了这些输运现象主要由材料内秉的费米面形状(例如载流子类型和速度)及外秉的平均散射时间(反映样品质量)所决定。特别是,平均散射时间近似的成功应用,不仅展示了理论预测与实验观测之间的完美契合,而且揭示了原本被认为复杂的输运现象实际上直接反映了物质本征的费米面复杂性。我们认为,各式各样的霍尔效应和磁阻效应,就像密度、磁性质、光学响应等物质的本征性质一样,可以用于鉴别和标识物质,其重要性远超过原先认为的强烈依赖于外在因素的视角。这一发现不仅为理解材料的磁输运性质提供了新的理论框架,也为物质的科学分类和应用开辟了新的路径。   References: 1. Magnetoresistance from Fermi surface topology, SN Zhang, […]

     
  • Quantum Matter Seminar: Pair density wave state and higher charge superconductivity in low dimensional superconductors

    王 健 北京大学 报告时间:2024年4月15日(周一)下午15:30 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 摘要: The pair density wave (PDW) is an extraordinary superconducting state where Cooper pairs carry […]

     
  • Quantum Matter Seminar: 三维到二维的自旋电子材料探索

    赵宇军 华南理工大学 报告时间:2024年4月1日(周一)下午13:30-15:00 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 摘要:        近30多年来,在一个体系中能同时调控电性和磁性的自旋电子材料一直广受关注。而相关的探索也从稀磁半导体体系一直演变到近些年的二维磁性体系。二维体系中范德华(vdW)力引起的层间耦合以及磁耦合往往非常弱,这大大限制了该体系在需要强层间耦合体系中的应用。我们与实验合作,发现二维材料FGT纳米片以及Fe5GeTe2/FePS3异质结的层间耦合可以通过氢的注入进行很大程度的调制。进一步,在相关体系中实现了电调控交换偏置以及磁性相变。这些磁耦合点调控的实现,不仅可能为许多需要强界面耦合的vdW材料的应用开辟了新思路,也可能促进二维磁性体系在自旋电子学中的应用。实际上,二维磁性体系还有其新奇的性质可能用于自旋电子学器件。我们的合作研究,发现Fe3GeTe2/graphite/Fe3GeTe2巨磁阻结构器件拥有3个磁阻态,展示了二维材料体系在自旋电子器件中的应用前景。 报告人简介:       赵宇军,教授,博士生导师。1994年、1999年分别获浙江大学物理系学士和博士学位。1999年至2004年分别于美国西北大学(Northwestern University)和再生能源国家实验室(NREL)从事博士后研究;2005至2006年于美国硅谷的NanoStellar公司理论模拟部任研究员;2006年年底作为学校“百人计划”特聘教授于华南理工大学物理系任教。现为物理与光电学院计算物理研究组负责人,并担任中国计算物理学会常任理事。        赵宇军教授主要从事晶体缺陷和掺杂理论、晶体结构搜索、以及过渡金属表面的催化机制研究,涉及磁性半导体材料、光伏太阳能材料、储氢材料性能等方面的基础工作。赵宇军教授先后主持了多项国家、省部级科研项目,并入选2008年教育部新世纪优秀人才支持计划。至今,赵宇军教授已在重要国际学术刊物上发表学术论文170余篇,被相关论文引用7000余次。

     
  • Quantum Matter Seminar: 低维量子磁性材料中的量子相变与临界现象

    于伟强 中国人民大学 报告时间:2024年4月1日(周一)下午15:30 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 摘要:        具有强量子涨落的材料会诱导非常丰富的基态;进一步通过调控使材料趋近一个零温的量子相变与量子临界点时,系统一方面可能会产生奇特的量子标度行为,另外也可能产生一些奇异的演生行为,譬如新奇的物态、元激发和富化的对称性等。而在低维量子磁性材料中,量子临界点附近的演生现象尤其丰富,并可能促进对非常规超导材料中反常性质和超导机理的理解。        在本报告中,我将介绍我们使用强磁场、高压、极低温等联合极端条件下的核磁共振谱学研究,对一些准一维和具有阻挫磁交换作用的准二维量子磁性材料进行调控和谱学测试,并发现了一些新奇的量子临界行为:(1)对准一维伊辛反铁磁材料SrCo2V2O8进行横场调控,发现其一维量子临界点暴露在三维量子临界点的外面 [1];(2)而对其姊妹材料BaCo2V2O8的横场调控研究发现其一维量子临界点隐藏在三维序里面,并且弱的层间耦合产生了一种新奇的自旋子束缚态,即E8代数态 [2];(3)对二维自旋阻挫Shastry-Sutherland材料SrCu2(BO3)2的研究中 [3],我们首先证实了高压诱导了一种拼块状自旋单态相,并可能具有拓扑属性;进一步通过高压下的磁场调控,发现磁场诱导了从自旋单态到反铁磁态的解禁闭量子临界现象,即超越朗道相变理论的、两种不同类对称破缺态之间的近连续量子相变,以及附近的量子临界标度行为和增强的对称性等性质,这也是首次在实验中给出解禁闭量子临界现象的确切证据。 参考文献: [1] Y. Cui […]

     
  • Quantum Matter Seminar: 新型镍氧高温超导体的理论研究

    姚道新 中山大学物理学院 报告时间:2024年3月18日(周一)下午15:30 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 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);arXiv: 2307.05662;arXiv: 2308.16564;arXiv: 2309.01148;arXiv: 2311.16763;arXiv: […]

     
  • Quantum Matter Seminar: Phonon promoted charge density wave in topological kagome metal ScV6Sn6

    史明 浙江大学物理学院 报告时间:2024年3月4日(周一)下午15:30 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 摘要: Charge density wave (CDW) orders in vanadium-based kagome metals have recently received tremendous attention, yet […]

     
  • Seminar: 铬基和镍基材料在压力下的新奇序和超导电性研究

    赵俊 复旦大学物理学系 报告时间:2024年1月8日(周一)下午15:30 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 摘要: 寻找新的非传统超导材料对于揭示超导机理并探索新的应用潜力具有重要意义。近年来铬基和镍基材料中的新奇物性引起了广泛关注。我们进行了系统研究,探讨了铬基超导体在压力下晶格结构和磁结构的演变,以及它们与超导电性之间的关系,揭示了其中存在阻挫的磁相互作用。最近,我们还在三层镍酸盐La4Ni3O10单晶中发现,外加压力有效地抑制了其自旋和电荷序,从而诱发了超导性,其最高临界温度约为30 K。在正常态下,我们观察到了电阻随温度呈线性依赖的“奇异金属”行为,这可能与体系的平带结构产生的关联效应和自旋涨落相关。La4Ni3O10为我们提供了一个新的材料平台,可用于深入研究自旋/电荷序、平带结构、层间耦合、奇异金属行为以及高温超导之间复杂的相互作用。 报告人简介: 赵俊,复旦大学物理学系教授,长期从事关联电子体系中的新奇量子态研究。成功生长了多个大尺度、高质量的关联电子体系材料的单晶样品,并利用各种中子散射技术和热力学测量来研究其新奇物性。近年来在研究非传统超导体的相图、磁结构、磁激发和配对对称性以及关联磁性材料的新奇量子态方面做了一系列工作。曾获“第十届上海市青年科技英才”(2020)“教育部青年科学奖”(2019),“万人计划”领军人才(2018),“Sir Martin Wood China Prize”(2018), “长江学者特聘教授”(2017),“求是”杰出青年学者奖(2014),“Miller Fellowship”(2010)和APS“Outstanding Dissertation in Magnetism Award” (2010) […]

     
  • Seminar: Strong Inter-valley Electron-Phonon Coupling in Magic-Angle Twisted Bilayer Graphene

    陈宇林 牛津大学物理系 报告时间:2023年12月13日(周三)下午14:30 报告地点:紫金港校区段永平教学楼2号楼212报告厅 摘要: The unusual properties of superconductivity in magic-angle twisted bilayer graphene (MATBG) have sparked enormous research […]

     
  • Seminar: Exploring the interplay between charge orders and unconventional superconductivity

    彭莹莹 北京大学量子材料科学中心 报告时间:2023年12月4日(周一)下午15:30 报告地点:紫金港校区海纳苑8幢319室 摘要: The investigation of unconventional superconductivity (SC) represents a paramount challenge in condensed matter physics, with […]

     
 
 
 
 
 
 


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