讲座报告主题：从声波自旋到声子自旋

专家姓名：任捷

日期：2023-11-13   时间：上午10:00

地点：实践楼301

主办单位：物理与电子工程学院

报告摘要：自旋角动量的概念是现代物理学的一个里程碑，是一系列量子拓扑现象背后的内在机制。随着人工微结构超材料的快速发展，人们也开始关注经典波动系统的自旋角动量，比如光波自旋的研究就极大丰富和拓展了光超材料功能器件的应用和前景。但是在弹性波和声波体系中则鲜有相应的研究。这是因为过去一直以来，人们认为只有圆偏振的横波才能拥有自旋，而对于弹性纵波声学纵波，因为没有丰富的偏振极化结构，其并不具有自旋角动量。但是，声波真的没有自旋吗？

报告将分享主讲人近期在声波自旋，弹性波自旋和声子自旋方面的一些初步探索，包括弹性波自旋和声表面波的自旋轨道耦合，声波自旋的观测及其自旋动量锁定，超表面波导里声波自旋及其应用，对称性选择的声近场辐射与双面神现象，拓扑声子晶体的边界态声子自旋与局域依赖的手性耦合等等。根据Noether定理，每个对称性操作都有其对应的守恒量。旋转操作对应的参考点无关的守恒量就是自旋角动量。基于经典场论（包括高阶微商拉格朗日量）的对称性原理，我们可以统一得到纵声波自旋、弹性波自旋、以及声子自旋。我们期待未来弹性声波自旋与光学和磁性的结合，或者声子自旋与光子、磁子自旋的结合，将为量子器件的多模态多自由度调控带来更多新的可能性。

报告人简介：任捷，同济大学物理学长聘正教授，国家海外高层次青年人才（2015），国家级高层次人才（2023）。先后就读于中国科学技术大学，新加坡国立大学，博士后于洛斯阿拉莫斯国家实验室与麻省理工学院。长期从事声子自旋与量子声子学，拓扑人工微结构与非平衡物态调控，人工智能的信息统计物理研究。在Rev. Mod. Phys., PNAS, NSR, PRL, Nature Commun, Nano Lett.等期刊发表论文120余篇，H-index 35，总引用6000余次。目前主持基金委重点项目，科委原创探索类项目，并参与科技部重点研发专项，担任上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室副主任，中国物理学会秋季会议组委会委员，CPL、CPB、《物理学报》和《物理》优秀青年编委，上海市优秀学术带头人，中国十大新锐科技人物卓越影响奖，IOP最佳审稿人奖，美国物理学会APS Outstanding Referee Award。

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