报告时间：2021年7月17日13:30-15:20
报告地点：包氏教学楼 8-204
讲座人：赵宇军
报告摘要：
近年来，拓扑材料以其新颖的物理性质引起了人们的广泛关注，也是凝聚态物理发展的重要领域。在拓扑费米子取得重大进展的同时，玻色子系统中的拓扑性也越来越受关注。而费米子和玻色子的拓扑性与体系的对称性息息相关。本课程讲授主要分二个部分。
第一部分简单介绍群论的基本知识，结合具体例子，介绍如何根据晶体对称性，通过群的表示来分析电子能带结构和声子谱中能级简并和拓扑性。第二部分，利用第一性原理方法和对称性论证，介绍一个探索晶体中三维狄拉克声子的方法。在所有具有中心反演对称性的空间群中，我们确定了三维狄拉克声子存在的对称性条件，证明中心反演对称性和时间反演对称性的联合操作以及非简单空间群对称性对三维狄拉克声子的高简并度起着至关重要的作用。进一步，通过第一性原理的计算提出了具有狄拉克型色散和清晰的声子表面态的两种实际的材料，即 Si(cI16) 和 Nb3Te3As。这些工作有助于拓宽拓扑相的分类，进一步推动玻色子系统的拓扑研究。
个人简介：
赵宇军，教授，博士生导师。
1994年浙江大学物理系本科毕业；
1999年3月浙江大学凝聚态物理专业博士，攻读博士期间在日本静冈大学作为交流学生访问一年；
1999年4月至2004年10月分别在美国西北大学(Northwestern Univ.) Freeman的研究组和再生能源国家实验室(National Renewable Energy Laboratory)的AlexZunger研究组做博士后研究。
主要从事晶体缺陷和掺杂理论，以及过渡金属表面的催化机制研究。在磁性半导体材料、光伏太阳能材料、储氢材料的基础物性，以及覆盖度和共吸附对小分子与过渡金属及其合金表面的相互作用影响方面有一定研究，近期又开展了对团簇和晶体结构表示新方法的研究。赵宇军教授先后主持了多项国家和省部级科研项目，并入选2008年教育部新世纪优秀人才支持计划，目前担任中国计算物理学会常务理事、全国磁性理论组织委员会委员。主讲本科生课程《半导体物理》、硕士生《固体理论》、博士生《基础电子结构》《群论》等课程。
至今，赵宇军教授已在Phys. Rev. Lett., Sci. Adv., Phys. Rev. B, J. Chem. Phys, 等国际重要学术刊物上发表学术论文100余篇（SCI收录），相关工作被国内外同行引用达4000余次。代表性工作有：
1. 晶体场理论在磁性半导体中的应用研究中，赵宇军教授及其合作者利用四面体结构的晶体对称性，对过渡金属磁性原子的晶格替代型缺陷用简单的物理图象建立了一个电子结构的模型。这个模型通过3d 杂质轨道与替代空位的悬挂键之间的成键和反键表述这类稀磁半导体电子能级的主要相对关系。结合缺陷的氧化态，发现了缺陷与铁磁性之间的实用性规律。并运用这些规律对以往的大量理论结构做了归纳和总结，对深入理解具有四面体结构的稀磁半导体提供了极大的便利和帮助。 近期与实验组合作，发现二维范德华材料的层间耦合可以通过质子注入进行很大程度的调节，从而开拓了范德华材料新的应用领域，并提升了其器件应用可实现性[Phys. Rev. Lett. 125, 047202 (2020) ]。
2. 如何高效精确地判别二种结构的等价性，或合理评价二种相似结构的差异，在高通量计算和材料基因工程中新型材料设计中，包括高性能二维磁性材料的设计，有重要的应用价值，也是一个长期没有很好解决的问题。近期申请人作为通讯作者在J. Chem. Phys. 连续发表2篇论文，发展了一种拓展的距离矩阵，并通过其本征子空间的投影函数，可以直观、合理地评估一种结构中不同原子之间、以及不同构型之间的等价性和差异性的合理评估。比如，我们通过新发展的结构比较，发现38个Lennard-Jones势原子团簇的最稳定构型Oh 结构与其他能量极小值构型在相空间中距离较远，从而解释了经常作为测试用这个团簇为什么在分子动力学模拟中很难收敛到其最稳定的Oh 结构。当然这种方法也提供了高效的结构等价性判。我们研究组已经利用该方法搜索了一些新颖的功能材料，如具有半导体性质的二维硼平面体系。