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凝聚态
【凝聚态物理-beat365論壇2023年第27期(總579期)】聲波和聲子有自旋嗎?
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主講人: 任 捷 教授(同濟大學)
地點: beat365物理樓中212教室
時間: 2023年12月7日(星期四)下午3:00-4:30
主持 聯系人: 馬仁敏 renminma@pku.edu.cn
主講人簡介:   同濟大學物理學長聘正教授,人工智能兼職教授。先後就讀于中國科學技術大學,新加坡國立大學,博士後于洛斯阿拉莫斯國家實驗室與麻省理工學院。長期從事聲子自旋與量子聲子學,拓撲人工微結構與非平衡物态調控,人工智能的信息統計物理研究。在PRL, PNAS, RMP, NSR, Nature Commun等期刊發表論文120餘篇,H-index 36,總引用7000餘次。任上海市特殊人工微結構材料與技術重點實驗室副主任,中國物理學會秋季會議組委會委員,CPL、CPB、《物理學報》和《物理》優秀青年編委,上海市優秀學術帶頭人,中國十大新銳科技人物,美國物理學會傑出評審人。入選國家海外高層次青年人才,中組部國家 “萬人計劃”。

 自旋角動量的概念是現代物理學的一個裡程碑,是一系列量子拓撲現象背後的内在機制。随着人工微結構超材料的快速發展,人們也開始關注經典波動系統的自旋角動量,比如光波自旋的研究就極大豐富和拓展了光超材料功能器件的應用和前景。但一直以來,人們認為隻有圓偏振的橫波才能擁有自旋,而對于彈性縱波聲學縱波,因為沒有豐富的偏振極化結構,其并不具有自旋角動量。但是,聲波真的沒有自旋嗎?

報告人将分享近期在聲波自旋,彈性波自旋和聲子自旋方面的一些初步探索,包括:彈性波自旋和聲波自旋的理論發現及其實驗觀測,對稱破缺超表面波導裡的聲波自旋及其應用,拓撲聲子晶體的邊界态聲子自旋與手性耦合等等。基于高階微商場論的Noether對稱性原理,我們可以統一得到聲波自旋、彈性波自旋、以及聲子自旋。未來彈性聲波自旋與光學和磁性的結合,或者聲子自旋與光子、磁子自旋的結合,将為量子器件的多模态多自由度調控帶來更多新的可能性。

參考文獻:

[1] "Intrinsic Spin of Elastic Waves." Y. Long, RJ*, and Hong Chen, PNAS 115, 9951 (2018).

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[3] “Symmetry Selective Directionality in Near-Field Acoustics.” Y. Long, H. Ge, D. Zhang, X. Xu, RJ*, M.-H. Lu*, M. Bao, H. Chen, and Y.-F. Chen, Nat. Sci. Rev. 7, 1024 (2020).

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