报告人：汪华 研究员

报告时间：2023年9月19日（周二）上午10：00

报告地点：龙赛理科楼南楼201会议室

报告人简介：

汪华，浙江大学杭州国际科创中心未来科学院求是科创学者，兼任浙大微纳电子学院。德州农工博士、麻省理工博士后。主要从事量子材料的微观理论和计算，利用量子力学密度泛函理论的方法去理解材料的各种奇异性能（如多铁、超导、拓扑、非线性光电子学、自旋电子学等）。目前在Nat. Phys.(1 篇)、Nat. Nano.(1 篇)、Sci. Adv.(2 篇)、Nat. Commun.(3 篇)、Matter.(1 篇)、J. Am. Chem. Soc. (1 篇)、Phys. Rev. Lett(1 篇)、Phys. Rev. X(1 篇)、npj Comput. Mater.(5 篇)、Adv. Mater.(3 篇)、Energy Environ. Sci(2 篇)、Nano Lett.(5 篇)、Phys. Rev. B(5 篇)等十余种国际著名期刊发表论文50余篇，被引2000余次，h因子为22，授权国内发明专利5项，申请国际专利4项。担任Nature、PRL、npj Comput. Mater.、Sci. China: Phys. Mech. Astron.等期刊审稿人。

报告摘要：

非线性光和物质相互作用是超快光学、体光伏效应、非线性光学传感与成像以及高效产生纠缠光子的基础，非线性光学响应的微观理论计算和几何效应近年来得到了很大的关注和推广，传统的第一性原理理论方法来计算非线性光学响应系数是通过态求和的方式来实现的。然而，这种间接方法常常在能带简并和光学零点处出现发散的情况，同时求和过程也存在收敛问题和高计算成本。这里，我们以位移矢量和位移电流导电张量为例，提出了一种物理直观的规范不变的广义计算方法，可用于高效直接计算非线性光学响应，通过在广义Wilson环中表示带间Berry曲率、量子度量和位移矢量。这种广义Wilson环方法避免了上述繁琐的求和计算，并且易于实施和高效并行计算。更重要的是，Wilson环表示提供了基于量子几何张量和量子几何势的非线性光学过程和响应的简单几何解释，在Wilson环图像中，位移电流的几何性质可以被视为由于直接光学跃迁导致的价带和导带之间的带间Berry连接产生的自发极化的差异，这种方法也可方便地应用于研究其他激发态响应。

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