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北京大学物理学科建立110周年学术报告会暨北京大学物理学院学术论坛(海外校友专场)举行

2023-10-20

2023年10月14日上午,由北京大学物理学院、北京现代物理研究中心主办的北京大学物理学科建立110周年学术报告会暨北京大学物理学院学术论坛(海外校友专场)在北京大学英杰交流中心月光厅举行。美国罗切斯特大学光学院M. Parker Givens冠名教授、俄罗斯科学院外籍院士、美国科学促进会会士、北京大学物理系1977级本科校友张希成(Xi-Cheng Zhang)博士,香港城市大学物理学系讲座教授、香港高等研究院执行院长、美国科学促进会会士、北京大学物理系1981级本科校友王循理(Xun-Li Wang)博士应邀主讲。学术报告会由北京大学物理学院学术委员会主任欧阳颀院士主持。

欧阳颀主持

张希成作了题为“从THz空气光子学到THz液体光子学”(From THz Air Photonics to THz Liquid Photonics)的报告。报告最开始,他缅怀、纪念了自己的得意门生Xu Xie校友,感激她在THz(Terahertz,太赫兹)空气光子学作出的重要贡献。在正式报告部分,他从一张“激光诱导拉丝”的照片引入,介绍了利用空气产生太赫兹光的基本物理图像。随后,他从非线性光学理论出发,解释了空气产生、探测THz电磁波的基本原理,并展示了相关的实验光路示意图。在此基础上,他深入浅出地描述了课题组在空气偏置相干探测(Air-Biased-Coherent-Detection, ABCD)方面的相关工作。张希成以反恐防暴中的炸弹探测这一有趣应用为例,从荧光探测和声学探测两方面解释了他们课题组的产业化成果——THz ABCD光谱仪远程感应(Remote Sensing)的工作原理。除了空气中THz电磁波的产生和探测,张希成还介绍了液体中THz产生与探测情况。不同于空气,液体水对通常频段光的吸收非常严重,这也造成了在液体中进行相关研究的困难。通过利用针管(Needle),研究人员克服了这一困难,实现了水中THz电磁波发射。此外,张希成展望了氦-3中THz的产生,其他液体,甚至液体金属也被用于实验。报告最后,作为《光:科学与应用》(Light:Science & Applications,《自然》(Nature)期刊子刊)的主编,张希成号召参会人员支持国产期刊的发展。

张希成作报告

现场师生围绕着ABCD光谱仪的应用前景、太赫兹电磁波产生的第一性原理计算、实验过程中高次谐波产生等问题踊跃提问,张希成给予了详细全面的解答。

王循理带来题为“金属玻璃结构与动力学的中子散射原子尺度研究”(Structure and Dynamics of Metallic Glass - Atomistic Insights from Scattering Experiments)的报告。他围绕金属玻璃的结构和动力学特性展开,指出金属玻璃在强度、弹性、硬度等多个方面有着优异的物理性质,但其无序体系也为结构与动力学的解析带来了全新的挑战。他详细介绍了通过中子散射与同步辐射技术对金属玻璃进行的相关研究。中子散射技术包括大角度散射与小角度散射两种,前者可以观测到原子排布的小尺度信息,而后者则可以揭示纳米尺度的结构相信息。通过这两种方法的巧妙结合,王循理团队成功实现了对小尺度与大尺度的同时观测,从而深化了对结构相转变与晶化过程之间关联的理解。在具体的研究中,王循理发现在金属玻璃体系中,无序状态在中等尺度下会随着温度的变化呈现出一个先有序再无序的过程。他指出,这一发现显示了玻璃无序体系下中等尺度的链接方式可能对玻璃的结构与晶化动力学过程起着至关重要的作用。此外,中子散射的能量范围非常适合对固体体系中的声子进行研究。王循理通过对金属玻璃的声子态的实验研究,并结合精密的理论分析,揭示了transverse的声子模式在金属玻璃中的重要性。在报告的最后,王循理详细介绍了东莞散裂中子散射源的建设与发展进程,并强调了先进实验技术与精密理论计算相结合对未来科学发现的重要性;他还提倡研究者从多角度对问题进行深入研究,以促进对科学问题与科学研究的更好理解。

王循理作报告

现场师生围绕声子与材料体系内部的极化关系、transverse声子模式在金属玻璃中的重要性、无序态与多晶态之间的本质区别、中子散射技术与透射电子显微镜的结合等方面踊跃提问,王循理给予了深入浅出的解答。

北京大学物理学院院长高原宁院士对两位校友重返母校表示热烈欢迎,赠予他们在北京大学物理系学习时的学籍表复印件,并衷心感谢他们对物理学院发展的长期关注和对青年教师成长的悉心指导。

高原宁赠予张希成和王循理在校学习时的学籍表复印件

互动交流

本次报告会线上、线下同步进行。物理学界知名专家学者、兄弟高校、科研院所以及北京大学物理学院师生120余人参与现场交流;通过北京大学微信视频号、百度号、B站、抖音、快手和蔻享学术平台观看直播的观众逾49万人次。

学术报告会合影