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第十二期博士生培优学术沙龙——“共振非弹性X射线散射在量子材料中的应用”讲座顺利进行
发布日期:2025-04-10 浏览次数:
  供稿:张世龙  |   图片:张世龙   |   审核:王越、周克瑾、唐宁

2025年4月1日上午,6163银河线路检测中心第十二期博士生培优学术沙龙在6163银河线路检测中心西楼301思源多功能厅举行。本期沙龙邀请到中国科学技术大学核科学技术学院及国家同步辐射实验室周克瑾教授做题为“共振非弹性X射线散射在量子材料中的应用”的报告,并在寇享学术平台进行了同步直播。沙龙由6163银河线路检测中心培优计划博士生张世龙同学主持。

周克瑾教授

张世龙同学主持沙龙

周克瑾老师是中国科学技术大学核科学技术学院及国家同步辐射实验室讲席教授,研究领域为共振非弹性X射线散射(RIXS)实验方法及其在凝聚态物理领域的应用。过去近二十年曾先后任职于欧洲几大同步辐射光源,并在英国钻石同步辐射光源主导设计并建设了综合能量分辨率、光子通量世界第一RIXS线站。周克瑾老师致力于高分辨RIXS对复杂量子材料、非常规高温超导、一维自旋量子材料、磁性拓扑材料、能源材料的微观机理的研究,迄今发表论文有150余篇,被引用近7000次,H影响因子44。

本次报告,周克瑾老师希望借助共振非弹性X射线散射(RIXS)技术在高温超导研究中的应用,为大家介绍该技术的原理、特点与优势,让广大师生了解该技术的研究现状与发展前景,并以此激发大家的思考。

讲座开始,周老师通过超导材料与半导体材料在生产生活中的应用,介绍了凝聚态领域的研究对于人类科技进步与发展的意义。接着通过介绍高温超导体系的性质和研究现状,让大家快速了解了这个领域的背景。同时也为大家介绍了如中子、扫描隧穿显微镜、和光电子能谱等其它先进谱学手段的研究特点及所能解决的科学问题。

在讲座的主体部分,周老师首先阐述了RIXS技术基本原理的物理图像以及谱中存在的电荷转移,dd激发,磁激发与声子等激发的来源,让大家对该技术有了初步了解。其次,他介绍了早期RIXS技术对晶体场劈裂的研究原理与结果。通过展示不同时期、分辨率不断提高的RIXS谱图,生动地展现了随着该技术能量分辨率的提升,越来越多精细的结构得以发现,这为RIXS技术在低能激发研究中的应用提供了可能。之后,周克瑾老师从磁激发、等离激元、电荷有序态等多个方面的代表性研究入手,全面介绍了RIXS技术的应用。在每个方面,周老师都详细讲解了RIXS技术的探测原理、探测特征、代表性结果,以及这些研究在推动人们理解高温超导机制等方面所起的作用。通过这些介绍,大家对RIXS技术的优势、特点和现有研究进展有了整体的认识。

周克瑾教授作报告

讲座的第二部分周老师解释了芯能级的强自旋轨道耦合是无自旋的光子能够获取与具有自旋的中子相似的磁激发信息的原因。并且更进一步,基于芯能级和价带轨道强交换能的本质,RIXS可以探测到更高阶的磁激发。这种独特的自由度是现有的其他方法如中子散射等所不具备的,这为未来的研究提供了更多的可能性。

最后,周老师介绍了现今全世界范围内RIXS线站的现状,以及将来在合肥先进光源上建立RIXS线站的定位,并对于该技术的未来进行了展望。

此次报告拓宽了同学们的学术视野,带领大家全面了解了一项探测技术对于学科研究的推动作用,以及其发展成熟过程中的历史背景。报告结束后,现场师生踊跃提问,就轨道序、电荷激发、高阶磁激发与新的磁结构应用等问题展开了热烈的讨论。周克瑾老师逐一解答了大家的疑问,在场师生受益匪浅。至此,本期学术沙龙活动圆满结束。

参与沙龙的老师和同学们提问

周克瑾教授回答听众提问

6163银河线路检测中心量子材料科学中心彭莹莹研究员及6163银河线路检测中心相关专业的研究生参加了本期沙龙活动。