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理论物理

概述                            

理论物理专业的研究领域涉及原子分子物理、凝聚态物理以及材料物理等三个方向,在原子、分子光谱及强场特性,玻色爱因斯坦凝聚与冷原子物理,材料物理计算,半导体纳米材料的光电特性以及固体太赫兹技术等诸多方面开展了深入系统的研究工作。研究体系包括金属纳米结构、量子点、量子线、量子阱、超晶格、石墨烯、拓扑绝缘体,低维无序体系等,主要研究低维凝聚态系统与外场的相互作用,包含纳米光学,等离激元光子学,低维量子输运等,着重关注量子相干性质、几何与拓扑性质、含时输运特性、非线性效应、集体效应,同时探索低维体系结构在量子信息/量子计算、太赫兹波产生与探测方面的应用;实用物态方程的理论研究,材料物性的第一性原理研究和分子动力学研究;凝聚态物质中的氢、氘参与的新型核(聚变)反应研究。


典型案例                               

半金属材料: 在所研究的90种合金中,半金属铁磁合金中,半金属铁磁合金的强度最高,其间隙分别为0.42和0.61 ev,大于文献报道的任何 heusler 或 half-heusler 合金。 研究人员已经对2000多个半 heusler 化合物进行了从头算能带结构计算,以便寻找拓扑绝缘子的新候选物。 结果表明,辽厄斯和 naaus 是体能隙分别为0.20和0.19 ev 的最强拓扑绝缘子,这与其他 heusler 拓扑绝缘子的零带隙特性不同。 此外,这些拓扑表面状态在上狄拉克锥中呈现出右旋纹理,这使它们有别于目前已知的拓扑绝缘体材料。 它们的拓扑结构对于平面内应变仍然具有很强的鲁棒性,这使得它们适合于薄膜的外延。硼团簇: 我们已经通过第一性原理计算对可能的 b 团簇进行了 high throughput 计算,包括空位的各种形状和分布。 由此确定了 n _ (30-51) bn 团簇的结构,发现了一个稳定的平面 b49团簇,其中有一个双六边形空位。 考虑到8电子规则和电子离域,提出了一个简明的2c-2e 和3c-2e 键分布模型,用以解释 b 平面团簇的稳定性,以及已报道的 b 笼。

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