报告题目:拓扑相变与拓扑量子物态

报  告  人:张广铭,清华大学物理系教授(长江、杰青)

报告时间:2017-05-11 10:00

报告地点:清华大学理科楼C302报告厅

报告摘要:以经典二维Ising自旋模型系统为例,将全面系统地回顾有关热力学物态及其相变的基本概念和重要结论,即凝聚态物理学奠基石之一的朗道连续相变理论。随后在经典二维XY自旋模型研究中,Kostrlitz-Thouless发现自旋涡旋激发的存在,从而建立了首个超越朗道范式的拓扑相变。受此影响,D. F. M. Haldane研究了一维量子海森堡自旋链模型系统,首次提出自旋整数链为有能隙的拓扑量子态,而自旋半整数链为自旋液体态。随着整数量子Hall效应的发现,Thou less及其合作者研究表明,二维固体系统中的电子在磁场下可以形成量子Hall态,并证明Hall电导即为拓扑不变量--Chern数。Haldane自旋拓扑态、量子Hall态及其变种(如:量子自旋Hall态、量子反常Hall态),以及分数量子Hall态等形成了大量的新奇拓扑量子物态,研究这些拓扑量子物态及其之间的拓扑量子相变形成了凝聚态物理学的新篇章,具有极大的挑战性和重大的物理意义。