物语回顾 (下篇) | 迎着光只是向上走

唐峰

江苏盐城人。2007年起进入南京大学物理学院就读本科，于2019年博士毕业。主要研究方向为凝聚态理论物理，基于第一性计算，空间群表示论，对称性分析，有效模型等技术研究材料的拓扑、磁性、超导等物理性质。

我们介绍的工作是中国物理学会2020-2022年度”青年人才托举工程“入选者，南京大学唐峰助理研究员发表在Phys.Rev.B上的论文Exhaustive list of topological hourglass band crossings in 230 space groups.

(10.1103/PhysRevB.102.035106)

费米面附近的能带交叉引起了人们的广泛关注，其中沙漏状的能带交叉具有独特的拓扑性质，并与晶体对称性密切相关。本文对布里渊区的兼容性关系进行了确认，通过指出沙漏状能带交叉的位置以及对应的兼容性条件，列出了230个晶体空间群对应所有可能的沙漏态。这些沙漏态可以和常规的狄拉克点以及外尔点共存，同时沙漏态的简并度以及维度可以通过该列表迅速指认。

唐峰：研究过程本身就是会不断遇到困难，不断去解决困难。困难越大，克服困难的动力就越大。最大的困难不是研究本身，而是如何孤独感：大多数家人和朋友难以理解你的科研。我克服这个最大的困难就是去听一些大气磅礴的纯音乐，想象自己是拯救世界的英雄：许多超级英雄就是带着面具去维护世界和平。能力越大，责任越大。我们做的事情本身就是很伟大的事情，正因为如此才很少人理解。

唐峰：不要惧怕失败，也许你现在比较失败，但因为你还年轻，就还要机会翻盘：科研就是去解决问题的，那肯定就不是容易的。一个问题如果发现短期内解决不了，就应该及时改变研究思路。往往当你转变了研究思路后，在新的思路上，你肯定还会遇到问题，这些问题可以在短期内解决。然后你再回到当初那个以为短期内解决不了的问题上，你会发现，那个时候你也可以解决那个问题了。我常常有这种体验。关键在于不要轻易地停止思考，持续不断地努力和思考，强烈地渴望，并享受整个过程。

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蔡子

2010年博士毕业于于中科院物理研究所。先后在UCSD，慕尼黑大学，奥地利科学院从事博士后工作。2016年9月加入上海交通大学任准聘副教授。研究方向为强关联电子系统，开放量子多体系统，非平衡统计物理。

我们介绍的工作是上海交通大学副教授蔡子发表在Physical Review Letters上的论文 Symmetry protected topological edge modes and emergent partial time reversal symmetry breaking in open quantum many-body systems 

(doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.237201)

本工作将对称保护拓扑态这一概念推广到开放量子系统，并揭示了时间反演这一对称性在其中扮演的特殊角色。

蔡子：论文开始投稿到Phys.Rev.Lett.后，编辑拒绝送审，原因是公式太多，编辑认为适合更专门的杂志。这是我第一次遇到PRL拒绝送审的情况。后来我对文章结构、摘要、介绍部分做了大幅修改，最终得以送审，审稿过程比较顺利，从送审到正式发表只用了两个多月的时间。这一过程让我认识到，有时候被编辑/审稿人拒绝也不一定完全是坏事，这可能会给你一个重新审视，修改自己论文的机会，至少从提高论文可读性的角度可能会有帮助。

孙永昊

毕业于清华大学和剑桥大学，曾在霍普金斯大学做博士后，现任中国科学院物理研究所特聘研究员。其研究方向是金属液体的理论、结构和物性。

我们介绍的工作是中国物理学会2020-2022年度"青年人才托举工程"入选者，中科院物理研究所特聘研究员孙永昊发表在Phys. Rev. B上的论文Effect of high-temperature up-quenching on stabilizing off-eutectic metallic glasses 

(doi.org/10.1103/PhysRevB.103.L100203)

本工作的主要内容是利用一种新的超快差热分析技术在1万度每秒的升降温速率下研究了一种稀土基非晶合金的玻璃形成能力，发明了一种“低温”制备非晶合金的方法。

孙永昊：我们先尝试投稿到几本好杂志上，遗憾的是都没有送审；在PRB送审后，我们很快就收到了很好的评价并发表。我觉得开辟一个新的方向不是一朝一夕的事情，不可能第一次就将工作发表到顶刊上；相反要从小文章开始积累，久久为功。不能只见树木，不见森林。

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肖泽文

2015年在东京工业大学取得博士学位，2018年入职华中科技大学武汉光电国家研究中心担任教授。研究方向是新型半导体光电材料探索，旨在结合理论与实验，为光电应用提供原创材料。

我们介绍的工作是华中科技大学武汉光电国家研究中心肖泽文教授发表在Journal of the American Chemical Society上的论文 B-site Columnar-Ordered Halide Double Perovskites: Theoretical Design and Experimental Verification 

(doi.org/10.1021/jacs.1c03825)

本文揭示了调控卤化物双钙钛矿B位阳离子排列方式可以调控卤化物双钙钛矿的电子性质的现象，并首次设计出一种B位离子柱状有序的A2B(I)B(II)X5型金属卤化物双钙钛矿，实验成功合成出Cs2AgPdCl5、Cs2AgPdBr5和Cs2AgPtCl5三个新型材料。

肖泽文：我自己资历尚浅，对年轻学生和青年科学家没有特别的建议。我个人觉得在读书的时候，扎扎实实把与自己研究方向相关的核心课程的经典教材啃下来，扎扎实实培养一些技能，会对自己的科学研究非常有用；一旦走上工作岗位之后，能系统性学习的时间会很少，所以特别希望年轻学生珍惜难得的读书时光。

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李伟

博士毕业于中国科学院大学，曾在德国慕尼黑大学从事博士后研究，现任中国科学院理论物理研究所副研究员，研究方向是量子多体物理，包括关联电子系统和量子磁性物质理论，张量重正化群计算方法等。

我们介绍的工作是中国科学院理论物理研究所李伟副研究员发表在Chin. Phys. Lett.上的论文 Learning the Effective Spin Hamiltonian of a Quantum Magnet 和另一篇发表在Nature Communications 上的紧密相关的论文Identification of magnetic interactions and high-field quantum spin liquid in a-RuCl3

(doi.org/10.1088/0256-307X/38/9/097502)

(doi.org/10.1038/s41467-021-24257-8)

本工作将热力学张量网络多体计算与机器学习中的高效优化方法结合，发展出量子磁性材料微观模型的自动寻参方法，提供“破解”低维磁体量子磁学基因——微观自旋模型的系统解决方案。

李伟：CPL Express Lett.栏目编辑非常高效和周到的工作给我们留下了深刻印象，非常高兴选择了CPL Express Lett.来发表我们的新工作，并衷心祝愿中国物理期刊越办越好。

李伟：对凝聚态理论工作者来说，与实验工作者交流讨论，也许是帮助建立直观物理图像非常有帮助的方式。

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陆培祥

浙江嘉兴人，华中科技大学教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年科学基金获得者，国家自然科学基金“强场超快光学”创新研究群体负责人。主要从事强场超快光学的实验和理论研究。

我们介绍的工作是教育部长江学者特聘教授陆培祥发表在Physical Review Letters上的论文Huygens-Fresnel Picture for High Harmonic Generation in Solids 。青年教师李亮为论文的第一作者。兰鹏飞教授和陆培祥教授为论文的共同通讯作者。该项工作得到了基金委创新研究群体和重大研究计划等项目的支持。

(doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.223201)

本工作证明了电子波动性在固体高次谐波产生过程中起着重要作用。通过类比惠更斯-菲涅尔原理，提出了基于小波稳定相位法的固体高次谐波产生的波动图像。利用这一图像，我们解释了粒子性再碰撞模型预言的截止定律与数值求解半导体布洛赫方程结果之间的偏差。更重要的是，我们的方法可以准确的描述高次谐波的时频特性，而粒子性再碰撞模型给出的结果与数值计算结果存在约500阿秒的偏差。这一效应还可以利用双色场产生高次谐波构建的时域干涉仪进行检验。

具体内容可参看往期文章“四电子电荷超导电性 | 前沿快讯No.3”

陆培祥：阿秒物理的研究以前主要集中于原子分子气体，最近逐渐拓展至固体，但固体高次谐波的产生机制目前还有很多疑问。传统的气体高次谐波产生过程主要由著名的三步模型描述，即把电子在激光作用下的运动描述为粒子的运动，高次谐波辐射对应电子与母核的再碰撞，这在原子分子高次谐波的研究中取得巨大成功。然而，我们发现电子的波动性在固体高次谐波过程中起到非常重要的作用。因此，需要一个新的包含电子波动性的物理图像来描述固体高次谐波的超快动力学过程。

固体高次谐波产生为探索极端时间和空间尺度下的新物理和物质的操控与精密测量提供了一种新的途径，基于固体非线性光学特性的超快操控可以为新型超快光电器件奠定基础。

陆培祥：虽然我们的结果表明，在固体高次谐波中传统的三步模型存在偏差。但三步模型在过去非常成功，现有的理论及实验研究均未提及该问题。我们仔细研究发现，由于技术限制，实验无法测量到准确的激光强度、相位差等，因此通常计算不同参数下的理论值与实验比较，从而找到与实验吻合的结果，这导致人们低估了现有模型与实验结果之间的偏差。我们通过完全相同参数下的数值模拟实验，仔细对比了不同理论模型的结果，最终证实了电子波动效应对高次谐波产生过程的显著影响。

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方海平

本科和硕士毕业于山东大学，1994年在中国科学院理论物理研究所获得博士学位，2002年获百人计划资助到中国科学院上海应用物理研究所任研究员，2020年到华东理工大学理学院。主要研究方向：理论物理学与界面水、微纳米体系和纳米生物学的交叉研究，特别是从分子尺度研究水、盐水及其在生物、环境、能源和新晶体等方面的应用。最近发现的稳定的一价钙镁离子和相应的新颖磁性物质（区别于非传统铁磁物质）是其后续研究的重点。

我们介绍的工作是方海平教授发表在Chinese Physics Letters的Express上的论文Unexpected Selective Absorption of Lithium in Thermally Reduced Graphene Oxide Membranes

(doi.org/10.1088/0256-307X/38/11/116802)

本工作利用热还原氧化石墨烯选择性提取锂离子，并通过循环吸附实验将高镁锂比卤水变成低镁锂比卤水，提升了工业实用可能性。

方海平：记得有一次在中国科学院基础局开会，江雷院士说，你们有谁能将盐湖的锂分离出来就厉害啦。当时觉得我们可以做点什么。回去后查了查才知道,锂作为能源金属,推动着世界的进步,具有极高的战略价值，然而锂的提取与回收仍然是一个巨大的挑战。正好我们的石墨烯膜在离子分离方面已经展示了其应用价值，就开展了这项研究。

方海平：目前，高品质的石墨烯的制备依然是高污染，高成本。我们这个研究非常有趣的地方是，不要求石墨烯的高品质，甚至未必需要石墨烯，只要富含芳香环的材料就行。我们在考虑是否可以用废弃的一些富含芳香环的碳基材料来代替石墨烯，这样在大规模工业使用上达到低污染低成本的效果。另外，我们的方法也可以推广到分离废弃电子产品中的稀贵金属。

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