固/氣界面上的電化學反應機理、量子尺寸效應、超冷原子的相干操控...

2021-01-15 網易

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  報告人:陳迪,清華大學未來實驗室

  時間:1月14日(周四)10:00

  單位:中科院物理所

  地點:物理研究所M樓253會議室

  摘要:

  固體界面上的電化學反應廣泛的存在於各種能源器件(如燃料電池,鋰電池,電解水制氫設備等)。在這些反應中,往往同時存在著電荷和物質傳輸。在原子尺度上理解反應機理,尤其是確定反應的決速步驟,對於更好的從分子和原子層面設計更高效穩定的界面,起著關鍵的作用。在這個報告中,我將以氧氣/摻雜氧化鈰界面的氧還原反應為例,介紹我們建立的一套具有普適性的,用於研究界面上電化學反應微觀機理的理論模型和實驗方法:通過獨立的控制氣相氧分壓和固相中的氧化學勢,我們成功的分離了界面兩側的反應驅動力;利用基於同步輻射的近常XPS和XAS技術,我們得到了界面上的化學成分和表面電勢;利用我們建立的動力學模型,我們將Butler-Volmer方程中的參數和反應的微觀機理聯繫起來,並從108種可能的反應機理中篩選出了4種,這4種都指向電中性氧分子參與的限速步驟。這套方法可以推廣到以電解水為代表的液相/固相界面和固態鋰電池為代表的固相/固相界面。

  報告人簡介:

  陳迪,清華大學未來實驗室副研究員。2008年在清華大學材料科學與工程系獲學士學位。2014年於麻省理工學院材料科學與工程系獲博士學位,導師為國際固態離子學會主席Harry L. Tuller教授,後在工業界工作2年。2019年在史丹福大學材料科學與工程系完成博士後訓練,合作導師為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等雜誌發表論文多篇。

  2

  報告人:歐陽自遠 院士,中國科學院國家天文臺

  時間:1月13日(周三)14:30

  地點:國家天文臺多功能廳、網絡直播

  報告人簡介:

  歐陽自遠,1935年10月9日生於江西吉安,籍貫江西上饒。1956年畢業於北京地質學院。1961年中國科學院地質研究所研究生畢業。1991年當選為中國科學院學部委員(院士),2003年當選為第三世界科學院院士,2007年當選為國際宇航科學院院士。中國科學院地球化學研究所研究員,國家天文臺高級顧問。參加和負責我國地下核試驗場選場、爆炸過程模擬、防止地下水汙染和地質綜合研究,爆後驗證成功。1958年系統開展隕石學研究,提出鐵隕石成因假說、吉林隕石的形成演化模式與多階段宇宙線照射歷史理論,平流層宇宙塵收集與研究,補充並發展了太陽星雲化學不均一性模式與理論,提出組成地球原始物質的不均一性、地球兩階段形成與多階段非均變演化及對成礦與構造格局的制約,提出類地行星的非均一組成與非均變演化的理論框架。參與並指導中國月球探測科學目標與長遠規劃的制訂,是中國月球探測計劃的首席科學家。代表作有《核轉變能與地球物質演化》《地下核試驗地質效應綜合研究》《吉林隕石綜合研究》《月質學研究進展》《月球科學概論》《天體化學》和《火星科學概論》等。

  3

  報告人:丁海峰,南京大學物理學院

  時間:1月14日(周四)15:00

  單位:合肥微尺度物質科學國家研究中心、國際功能材料量子設計中心、中科院強耦合量子材料物理重點實驗室、中國科大物理系、科研部

  參會方式:蔻享直播

  會議連結:

  摘要:

  隨著現代器件製備技術的高速發展,其尺寸已到達納米尺度並接近其極限,與此同時,量子效應也隨之顯現並對器件功能產生影響。因此,探討新的器件製備方案、探索量子效應並加以充分利用成為當今科學研究的前沿方向之一。此報告將介紹利用低溫掃描隧道顯微鏡在量子尺寸效應研究方面進展,主要包含四個方面的工作:利用量子效應對原子擴散行為和自組裝的人工調控、利用量子約束效應實現對隨機漲落的抑制、對近藤效應的調控,以及在原子尺度上邏輯器件的製備。

  報告人簡介:

  丁海峰,南京大學物理學院教授,2001年德國馬克思普朗克微結構物理研究所和馬丁路德大學聯合培養博士,隨後在美國阿貢國家實驗室和德國馬克思普朗克微結構物理研究所博士後,06年到南京大學工作。主要從事低維磁性、表面物理和自旋電子學實驗研究。

  4

  報告人:周小計,北京大學

  時間:1月14日(周四)10:00

  單位:北京大學物理學院

  參會方式:騰訊會議

  會議ID:382 900 666

  摘要:

  光晶格中超冷原子系統因為具有獨特的宏觀物質波動性、理想的量子相干特性和豐富的量子調控手段,不僅在原子鐘為代表的量子精密測量、新型量子器件中有重要應用,同時對探索量子多體物理的微觀機制、新奇物態的量子模擬和量子計算等方面也有重要的科學意義。雖然軌道和自旋、電荷等一起構成量子材料的物理特性,但是研究晶格中軌道自由度仍然比較困難,這是因為高軌道的量子態屬於高激發的亞穩態,需要發展新的調控技術。本報告首先系統介紹了高保真度和高魯棒性的高激發能帶量子態快速製備的新方法。其次,通過對光晶格中不同軌道超冷原子的相干量子操控,研究了一維光晶格高激發能帶的隧穿和布洛赫振蕩過程,給出了在重力測量以及幹涉儀方面的應用。進一步,通過驅動系統進入P-軌道能帶的非平衡態,使系統可以較長時間處於一個亞穩定的量子動力學態,實現了滑動相位超流體,證明了具有鞍形形狀的光晶格P軌道能帶色散關係對實現相位動態滑動的重要性。最後,對於具有空間構型光晶格中的超冷原子,在介紹了對其噪聲分析和信號處理方法以後,研究了不同維度光晶格中的量子相變,以及具有三態(Z_3)量子向列序的「波茨-向列相」超流體。這些研究為檢驗理論工作的預測、新奇材料的原理演示、新型量子器件的物理機制、和原子的相干量子操控提供了新思路和新方法。

  報告人簡介:

  周小計,北京大學信息科學技術學院電子學系教授,博士生導師。2010年畢業於北京大學電子學系,然後在北京大學長期從事光和物質相互作用以及量子精密測量的研究工作,建立了光晶格超冷原子實驗平臺。圍繞著光晶格超冷原子的相干操控和量子模擬,在超冷原子的操控、原子鐘的測量、光晶格原子高激發能帶的模擬、相變和新物態等方面有開創性成果。已發表SCI論文80多篇,論文被引用六百多次;在英國帝國理工大學冷原子中心、德國海德堡大學等進行過訪問和交流。主持或者完成國家自然科學基金委重大科研儀器研製項目1項、自然科學基金委重點項目2項、面上項目5項;科技部國家重點研發計劃課題2項;主持多項精密測量和光譜產品應用項目。

  5

  報告人:劉蘊,英特爾高性能計算解決方案架構師

  時間:1月13日(周三)16:00

  單位:中科院理論物理所

  會議直播室:9000240612(需安裝小魚易連客戶端)

  會議直播連結:

  摘要:

  本報告將分享在英特爾平臺上性能調優的思路和具體的方法,在具體的方法中使用了英特爾oneAPI軟體工具集,其中包含了編譯器,Parallel Studio,以及數學庫等工具。目前這套工具已經可以免費下載和使用。

  報告人簡介:

  劉蘊,英特爾高性能計算解決方案架構師,服務於英特爾IAGS計算機性能及開發者產品部,數據中心生態系統工程部門。在英特爾公司負責與高性能計算領域的軟體和應用的開發者合作,從事解決方案的設計和優化。在CPU指令集優化,基於傲騰持久化內存的解決方案落地等方面擁有豐富的經驗。(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.)

  6

  報告人:李田軍,中國科學院理論物理研究所

  時間:1月17日(周日)9:30

  單位:山西大學理論物理研究所

  參會方式:蔻享直播

  會議連結:

  摘要:

  標準模型已經被實驗證實,故尋找超出標準模型的新物理是粒子物理最重要的前沿課題。強CP問題的最佳解決方案是Peccei-Quinn(PQ)機制,並預言了軸子。軸子是冷暗物質的候選者,如果質量約為50μeV,其剩餘豐度與目前的觀測值相符合。特別是軸子及其推廣類軸子與主要超出標準模型的新物理如超對稱,大統一理論、超弦理論和暴漲等都存在緊密地聯繫。因此,軸子是非常有希望的超出標準模型的新物理。軸子探測方案很多,但是目前只有共振腔探測實驗才能真正檢驗公認的QCD軸子暗物質模型。目前軸子暗物質的共振腔探測實驗都是質量從小到大的方式掃描尋找軸子,並且已有技術能探測到的軸子質量上限是40μeV,相應頻率是10GHz。我們採用彎道超車策略,直接掃描軸子的質量範圍約為32-40μeV,其相應頻率是8-10GHz。特別是我們的軸子質量掃描範圍比將來同時期的其它國際實驗的更大更接近暗物質軸子的理論預言值,故我們的實驗更有希望首先發現軸子,取得開拓性成果。我們擬研製具有兩桿,多杆以及粗杆加環塊的8-10GHz的共振腔,具有特定頻率響應範圍和放大倍數的低噪聲JPA,以及微波單光子探測器等。我們的實驗是在低溫共振腔內加14T的磁場,將軸子轉化為相應頻率的光子,並觀測光子信號。改變共振腔中杆和環塊的位置將改變頻率,我們將掃描的軸子質量範圍約為32-40μeV。同時我們將研究微波單光子探測器,為將來探測更重的軸子奠定紮實的基礎。另外,我們也在研究量子光學技術在軸子探測中的應用,並與美國合作者探索全新的光子消失實驗來尋找軸子。

  報告人簡介:

  李田軍,研究員,1991年7月於武漢大學物理系獲學士學位;1994年7月,於中國科學院理論物理研究所獲碩士學位;2000年8月,於威斯康星大學麥迪遜分校物理系獲博士學位;2000年9月至2002年8月,在賓夕法尼亞大學物理天文系做博士後;2002年9月至2005年8月,在普林斯頓高等研究院做研究人員;2005年10月至今任中國科學院理論物理研究所研究員;2005年12月入選中國科學院「引進傑出人才計劃(百人計劃)」。迄今已發表文章250餘篇,引用次數7000餘次。曾獲得J. Van Vleck Fellowship(威斯康星大學麥迪遜分校),普林斯頓高等研究院Fellowship;2018年起享受國務院政府特殊津貼等。

  研究興趣:粒子物理;超對稱;大統一理論;超弦唯象;宇宙學;軸子實驗等。

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