固/气界面上的电化学反应机理、量子尺寸效应、超冷原子的相干操控、轴子喑物质 | 本周物理讲座
报告人：陈迪，清华大学未来实验室
时间：1月14日（周四）10:00
单位：中科院物理所
地点：物理研究所M楼253会议室
摘要：
固体界面上的电化学反应广泛的存在于各种能源器件（如燃料电池，锂电池，电解水制氢设备等）。在这些反应中，往往同时存在着电荷和物质传输。在原子尺度上理解反应机理，尤其是确定反应的决速步骤，对于更好的从分子和原子层面设计更高效稳定的界面，起着关键的作用。在这个报告中，我将以氧气/掺杂氧化铈界面的氧还原反应为例，介绍我们建立的一套具有普适性的，用于研究界面上电化学反应微观机理的理论模型和实验方法：通过独立的控制气相氧分压和固相中的氧化学势，我们成功的分离了界面两侧的反应驱动力；利用基于同步辐射的近常XPS和XAS技术，我们得到了界面上的化学成分和表面电势；利用我们建立的动力学模型，我们将Butler-Volmer方程中的参数和反应的微观机理联系起来，并从108种可能的反应机理中筛选出了4种，这4种都指向电中性氧分子参与的限速步骤。这套方法可以推广到以电解水为代表的液相/固相界面和固态锂电池为代表的固相/固相界面。
报告人简介：
陈迪，清华大学未来实验室副研究员。2008年在清华大学材料科学与工程系获学士学位。2014年于麻省理工学院材料科学与工程系获博士学位，导师为国际固态离子学会主席Harry L. Tuller教授，后在工业界工作2年。2019年在斯坦福大学材料科学与工程系完成博士后训练，合作导师为William C. Chueh教授。以第一作者和共同作者身份在Nature Catalysis, Advanced Functional Materials, Chemistry of Materials, Nature Materials, Nature Nanotechnology等杂志发表论文多篇。
报告人：欧阳自远 院士，中国科学院国家天文台
时间：1月13日（周三）14:30
地点：国家天文台多功能厅、网络直播
报告人简介：
欧阳自远，1935年10月9日生于江西吉安，籍贯江西上饶。1956年毕业于北京地质学院。1961年中国科学院地质研究所研究生毕业。1991年当选为中国科学院学部委员（院士），2003年当选为第三世界科学院院士，2007年当选为国际宇航科学院院士。中国科学院地球化学研究所研究员，国家天文台高级顾问。参加和负责我国地下核试验场选场、爆炸过程模拟、防止地下水污染和地质综合研究，爆后验证成功。1958年系统开展陨石学研究，提出铁陨石成因假说、吉林陨石的形成演化模式与多阶段宇宙线照射历史理论，平流层宇宙尘收集与研究，补充并发展了太阳星云化学不均一性模式与理论，提出组成地球原始物质的不均一性、地球两阶段形成与多阶段非均变演化及对成矿与构造格局的制约，提出类地行星的非均一组成与非均变演化的理论框架。参与并指导中国月球探测科学目标与长远规划的制订，是中国月球探测计划的首席科学家。代表作有《核转变能与地球物质演化》《地下核试验地质效应综合研究》《吉林陨石综合研究》《月质学研究进展》《月球科学概论》《天体化学》和《火星科学概论》等。
报告人：丁海峰，南京大学物理学院
时间：1月14日（周四）15:00
单位：合肥微尺度物质科学国家研究中心、国际功能材料量子设计中心、中科院强耦合量子材料物理重点实验室、中国科大物理系、科研部
参会方式：蔻享直播
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/865135
摘要：
随着现代器件制备技术的高速发展，其尺寸已到达纳米尺度并接近其极限，与此同时，量子效应也随之显现并对器件功能产生影响。因此，探讨新的器件制备方案、探索量子效应并加以充分利用成为当今科学研究的前沿方向之一。此报告将介绍利用低温扫描隧道显微镜在量子尺寸效应研究方面进展，主要包含四个方面的工作：利用量子效应对原子扩散行为和自组装的人工调控、利用量子约束效应实现对随机涨落的抑制、对近藤效应的调控，以及在原子尺度上逻辑器件的制备。
报告人简介：
丁海峰，南京大学物理学院教授，2001年德国马克思普朗克微结构物理研究所和马丁路德大学联合培养博士，随后在美国阿贡国家实验室和德国马克思普朗克微结构物理研究所博士后，06年到南京大学工作。主要从事低维磁性、表面物理和自旋电子学实验研究。
报告人：周小计，北京大学
时间：1月14日（周四）10:00
单位：北京大学物理学院
参会方式：腾讯会议
会议ID：382 900 666
摘要：
光晶格中超冷原子系统因为具有独特的宏观物质波动性、理想的量子相干特性和丰富的量子调控手段，不仅在原子钟为代表的量子精密测量、新型量子器件中有重要应用，同时对探索量子多体物理的微观机制、新奇物态的量子模拟和量子计算等方面也有重要的科学意义。虽然轨道和自旋、电荷等一起构成量子材料的物理特性，但是研究晶格中轨道自由度仍然比较困难，这是因为高轨道的量子态属于高激发的亚稳态，需要发展新的调控技术。本报告首先系统介绍了高保真度和高鲁棒性的高激发能带量子态快速制备的新方法。其次，通过对光晶格中不同轨道超冷原子的相干量子操控，研究了一维光晶格高激发能带的隧穿和布洛赫振荡过程，给出了在重力测量以及干涉仪方面的应用。进一步，通过驱动系统进入P-轨道能带的非平衡态，使系统可以较长时间处于一个亚稳定的量子动力学态，实现了滑动相位超流体，证明了具有鞍形形状的光晶格P轨道能带色散关系对实现相位动态滑动的重要性。最后，对于具有空间构型光晶格中的超冷原子，在介绍了对其噪声分析和信号处理方法以后，研究了不同维度光晶格中的量子相变，以及具有三态（Z_3）量子向列序的“波茨-向列相”超流体。这些研究为检验理论工作的预测、新奇材料的原理演示、新型量子器件的物理机制、和原子的相干量子操控提供了新思路和新方法。
报告人简介：
周小计，北京大学信息科学技术学院电子学系教授，博士生导师。2010年毕业于北京大学电子学系，然后在北京大学长期从事光和物质相互作用以及量子精密测量的研究工作，建立了光晶格超冷原子实验平台。围绕着光晶格超冷原子的相干操控和量子模拟，在超冷原子的操控、原子钟的测量、光晶格原子高激发能带的模拟、相变和新物态等方面有开创性成果。已发表SCI论文80多篇，论文被引用六百多次；在英国帝国理工大学冷原子中心、德国海德堡大学等进行过访问和交流。主持或者完成国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目1项、自然科学基金委重点项目2项、面上项目5项；科技部国家重点研发计划课题2项；主持多项精密测量和光谱产品应用项目。
报告人：刘蕴，英特尔高性能计算解决方案架构师
时间：1月13日（周三）16:00
单位：中科院理论物理所
会议直播室：9000240612（需安装小鱼易连客户端）
会议直播链接：
http://live.xylink.com/live/v/9680cbaf761ed82f01764a4a96af5cb7
摘要：
本报告将分享在英特尔平台上性能调优的思路和具体的方法，在具体的方法中使用了英特尔oneAPI软件工具集，其中包含了编译器，Parallel Studio，以及数学库等工具。目前这套工具已经可以免费下载和使用。
报告人简介：
刘蕴，英特尔高性能计算解决方案架构师，服务于英特尔IAGS计算机性能及开发者产品部，数据中心生态系统工程部门。在英特尔公司负责与高性能计算领域的软件和应用的开发者合作，从事解决方案的设计和优化。在CPU指令集优化，基于傲腾持久化内存的解决方案落地等方面拥有丰富的经验。（Liu Yun, Intel HPC Solution Architect, working at IAGS/DEE (Datacenter Ecosystem Engineering). He is working with software developers and ISVs, to optimize the application with new HW or features. He is experienced in enabling CPU instructions and Optane persistent memory in the application.）
报告人：李田军，中国科学院理论物理研究所
时间：1月17日（周日）9:30
单位：山西大学理论物理研究所
参会方式：蔻享直播
会议链接：https://www.koushare.com/lives/room/964239
摘要：
标准模型已经被实验证实，故寻找超出标准模型的新物理是粒子物理最重要的前沿课题。强CP问题的最佳解决方案是Peccei-Quinn(PQ)机制，并预言了轴子。轴子是冷暗物质的候选者，如果质量约为50μeV，其剩余丰度与目前的观测值相符合。特别是轴子及其推广类轴子与主要超出标准模型的新物理如超对称，大统一理论、超弦理论和暴涨等都存在紧密地联系。因此，轴子是非常有希望的超出标准模型的新物理。轴子探测方案很多，但是目前只有共振腔探测实验才能真正检验公认的QCD轴子暗物质模型。目前轴子暗物质的共振腔探测实验都是质量从小到大的方式扫描寻找轴子，并且已有技术能探测到的轴子质量上限是40μeV，相应频率是10GHz。我们采用弯道超车策略，直接扫描轴子的质量范围约为32-40μeV，其相应频率是8-10GHz。特别是我们的轴子质量扫描范围比将来同时期的其它国际实验的更大更接近暗物质轴子的理论预言值，故我们的实验更有希望首先发现轴子，取得开拓性成果。我们拟研制具有两杆，多杆以及粗杆加环块的8-10GHz的共振腔，具有特定频率响应范围和放大倍数的低噪声JPA，以及微波单光子探测器等。我们的实验是在低温共振腔内加14T的磁场，将轴子转化为相应频率的光子，并观测光子信号。改变共振腔中杆和环块的位置将改变频率，我们将扫描的轴子质量范围约为32-40μeV。同时我们将研究微波单光子探测器，为将来探测更重的轴子奠定扎实的基础。另外,我们也在研究量子光学技术在轴子探测中的应用，并与美国合作者探索全新的光子消失实验来寻找轴子。
报告人简介：
李田军，研究员，1991年7月于武汉大学物理系获学士学位；1994年7月，于中国科学院理论物理研究所获硕士学位；2000年8月，于威斯康星大学麦迪逊分校物理系获博士学位；2000年9月至2002年8月，在宾西法尼亚大学物理天文系做博士后；2002年9月至2005年8月，在普林斯顿高等研究院做研究人员；2005年10月至今任中国科学院理论物理研究所研究员；2005年12月入选中国科学院“引进杰出人才计划(百人计划)”。迄今已发表文章250余篇，引用次数7000余次。曾获得J. Van Vleck Fellowship（威斯康星大学麦迪逊分校），普林斯顿高等研究院Fellowship；2018年起享受国务院政府特殊津贴等。
研究兴趣：粒子物理；超对称；大统一理论；超弦唯象；宇宙学；轴子实验等。