【科学前沿讲座】谢心澄：自旋超导

文：李海广 图：朱元慧

      2016年9月29日下午3：30-5：00，应350vip浦京集团副院长、理论物理研究所副所长陈晓松的邀请，中国科学院院士、北京大学350vip浦京集团院长、讲席教授谢心澄在国科大雁栖湖校区教1-101给同学们做了一次题为《自旋超导》的物理学前沿讲座。讲座由陈晓松主持。
      谢院士整个讲座过程，内容丰富，讲解生动，现场气氛活跃。在讲座的第一部分，谢院士向大家解释了超导的一些基本概念和物理现象，详细介绍了超导体的两个基本性质：零电阻效应和迈斯纳效应。然后讲解了一些描述超导的基本理论：BCS理论，金兹堡-朗道理论，伦敦方程。着重强调了形成超导现象微观机制的两个基本条件：电子配对和量子相干性。其次介绍了超导体的很多重要现象，例如约瑟夫森效应，磁通量子化效应。这部分内容讲解清晰、到位，对同学们正确理解超导现象提供了很大帮助。

谢院士细致讲解自旋超导的内容

      讲座第二部分，谢院士主要介绍了近些年研究比较热门的自旋超导的一些基本理论和重要实验，以及已经取得的重要成果和今后的发展前景。谢院士首先介绍了自旋超导的基本概念如：自旋流、自旋霍尔效应、自旋约瑟夫森效应，分析了自旋超导与通常电荷超导的不同点与联系；然后向大家解释了自旋超导理论的基本特点及与电荷超导理论的联系，理论预言的有关自旋超导的新奇实验现象，以及如何通过实验实现这些现象。因为自旋超导为磁偶极子超导，所以人们自然想到了电偶极子超导，谢院士也简单介绍了电偶极子超导的基本理论，及预言的直接能够检验的激子超流的三大特征效应。这部分的介绍使同学们对自旋超导研究的现状及未来有了比较全面的认识。
      在讲座之后的提问环节中，同学们积极提问，蕴含着自己对超导现象及相关物理的全面思考，对一些基本概念的理解，如自旋超导与量子霍尔效应中拓扑边缘态的区别与联系。同学们提的问题丰富深刻，谢院士一一耐心解答，并鼓励同学们积极思考。

同学们积极提问

谢院士热情回答同学们的提问

主讲人介绍：
      谢心澄中国科学院院士、北京大学讲席教授。现任北京大学350vip浦京集团院长。 长期从事凝聚态物理理论研究，并特别致力于促进理论与实验研究的深度融合。在量子霍尔效应、电荷及自旋输运、低维量子体系等领域中，对新型量子现象的发现及理解做出了重要创新性贡献。在低维体系电输运研究方面，他用光子辅助模型对二维电子系统中微波诱导的“零电阻”现象作出了系统解释；提出用电子droplet态来解释二维金属至绝缘体相变现象；预言了双层体系中可能存在填充因子为1/2的态，为相关实验所证实。在自旋电子学领域，深入讨论了自旋流定义；提出低维体系中关于自旋极化产生和自旋输运调控的新方案、新模型；提出“自旋超导”等具有重大潜在影响的新型量子态等。