有机孤子材料、铁基与镍基高温超导体、绿色能源器件、电驱动聚合物 | 本周物理讲座

1

报告人：陈永胜，中国科学院院士，南开大学

时间：8月18日（周二）14:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼236会议室

摘要:

绿色能源技术是未来社会和经济发展的重要基础，其中太阳能发电技术及其相应的电化学储存是一个重要的方案。本报告将介绍陈永胜教授团队近年来在新型高效有机光伏、有机光检测器以及聚合物电解质固态电池相关材料设计、制备及其器件方面的研究进展，在此基础上，进一步对相关领域的未来提出展望和思考。

报告人简介:

陈永胜，南开大学讲席教授，南开大学纳米科学与技术研究中心主任，2025年11月当选中国科学院院士。1984年于郑州大学获得学士学位，同年于南开大学获得硕士学位，1997年于加拿大维多利亚大学获博士学位，2003年至今任职于南开大学。陈永胜教授一直致力于碳纳米材料、有机功能材料及其在能源转化与存储等方面的研究。在包括Science/Nature（共5篇，通讯2篇）、Science/Nature子刊（共15篇，通讯13篇）、JACS/Angew（共43篇，通讯27篇）、Adv. Mater.（共37篇，通讯25篇）等杂志发表论文500余篇，他引9万余次，40篇入选ESI高被引论文，H-index >130。于2014-2025年间连续12年入选科睿唯安全球高被引科学家，获授权发明专利超过50项。作为第一完成人分别获得2018年国家自然科学二等奖和2010年天津市自然科学一等奖。先后主持承担国家重点研发计划、国际科技合作计划、973计划课题、863计划项目、国家基金委重点项目等多项国家项目；目前担任《Carbon》、《Energy Storage Materials》、《Science China Chemistry》、《Science China Materials》等期刊的编辑/编委。

2

报告人：马於光，中国科学院院士，华南理工大学

时间：8月18日（周二）15:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼236会议室

摘要:

1953年井口洋夫发现芳香化合物光电导效应，首次提出“有机半导体”的概念。目前，有机半导体正在向6000亿美元市场价值的半导体工业进军，充分发挥优势、强力补短板是实现目标的必由之路。孤子是一种特殊的能量形式，是非线性色散方程的解，在传播中能保持形状且稳定性强。在导电方面，聚乙炔等聚合物中的孤子可自由移动并携带电荷，实现导电。具有孤子特征的高分子材料PBFDO电导率超过2000 S/cm。在OLED领域，花菁等荧光染料存在孤子解，具有高摩尔消光系数、高发光效率、窄半峰宽发射等优势。对于OPV，Y6等材料中类孤子电子结构特征显著，相关材料具有较高摩尔消光系数，可实现高的光电转化效率。在有机磁体方面，通过电离诱导重构等策略制备的有机铁磁体，实现了室温铁磁性，居里温度超400 K，饱和磁化强度可达9.0 emu/g。有机孤子材料凭借独特的结构和性能，在半导体相关领域展现出巨大的应用前景。

报告人简介:

马於光，中国科学院院士，亚太材料科学院院士，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室主任。长期从事有机高分子光电材料基础科学问题、新机制及新结构的研究，发展具有自主知识产权的高性能材料，探索提高器件综合性能的新途径，取得一系列原创性成果。国际上首次报道利用磷光材料提高电致发光器件效率的新原理，提出“热激子”机理和杂化电荷转移态（HLCT）材料结构设计新原则。曾获国家自然科学二等奖1项，教育部优秀成果一等奖2项。在国内外重要学术刊物上发表520余篇学术论文，他人引用超过18000余次，为有机高分子光电材料与器件学科建设做出了原创性贡献。

3

报告人：Prof. Hiroyuki Kagi，University of Tokyo

时间：8月18日（周二）15:00

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼621会议室

摘要:

The chemical composition of the Earth’s core and the behavior of light elements under extreme conditions remain fundamental questions in Earth science. Hydrogen is one of the most likely candidates for a light element in the core, but its effect on the volume and density of iron under core conditions needs to be better understood. Using high pressure neutron diffraction experiments at the PLANET beamline, J.PARC, we have investigated hydrogen bearing iron alloys and found that the hydrogen induced volume expansion of Fe is significantly enhanced by the addition of Ni and Si. This result suggests that the amount of hydrogen required to explain the density deficit of the core may be lower if Si is present in the core. The underlying mechanism may involve local repulsive interactions between Si and H.

I will also discuss our recent studies of nitrogen storage in the deep mantle. Ferropericlase can form oxynitrides under reducing conditions, suggesting that the “missing nitrogen” may be stored in the lower mantle. I will further discuss the potential role of bridgmanite as a nitrogen-bearing phase.

报告人简介:

Hiroyuki Kagi is a Professor at the Geochemical Research Center, Graduate School of Science, the University of Tokyo. He received his Ph.D. in Chemistry from the University of Tokyo and has conducted research in geochemistry, mineral physics, and high pressure science for more than three decades. His research focuses on understanding the chemical and physical processes occurring in the deep Earth, with particular emphasis on the behavior of hydrogen and other light elements in minerals and metals under extreme pressure and temperature conditions. He has continued the application of neutron diffraction, synchrotron X ray diffraction, and spectroscopic techniques to high pressure Earth and planetary materials. He played a leading role in the development of PLANET beamline, the high-pressure neutron diffractometer at J.PARC, which has become an important facility for high-pressure materials research. His recent research includes hydrogen in iron and iron alloys, high pressure phases of ice, and the behavior of volatile and light elements in deep Earth materials. He received the Geochemical Society of Japan Award and the Japan Society of High Pressure Science and Technology Award.

4

报告人：张甲举，天津大学

时间：8月18日（周二）15:00

单位：中国科学院理论物理研究所

地点：南楼6620

摘要:

Understanding thermalization in isolated quantum many-body systems is a fundamental challenge. A key question is how to diagnose whether a subsystem has reached equilibrium, especially when the equilibrium state is not known a priori. We propose that the subsystem evolution speed, defined as the time derivative of the trace distance between reduced density matrices at infinitesimally separated instants, serves as a powerful indicator of both relaxation and eigenstate thermalization. Unlike conventional measures, which require explicit knowledge of the thermal or generalized Gibbs ensemble state, our approach requires only the dynamics of the subsystem. This speed decays to zero as the subsystem thermalizes, whereas it remains finite for non-thermalizing cases. Furthermore, we extend the method to perturbed eigenstates to probe eigenstate thermalization without knowing the equilibrium reduced density matrix. The subsystem evolution speed shows distinct subsystem-size-dependent behaviors for thermalizing and non-thermalizing eigenstates. Our findings establish the subsystem evolution speed as a practical and universal diagnostic for quantum thermalization.

报告人简介:

张甲举，天津大学理学院物理系与量子交叉研究中心副教授，2009年于山东师范大学完成本科学业，2014年在北京大学取得博士学位，随后分别在中国科学院高能物理研究所、意大利米兰比可卡大学与国际高等研究院（SISSA）从事博士后研究，2020年加入天津大学担任副教授。目前研究聚焦于引力全息性与多体量子纠缠。

5

报告人：裴启兵，澳门大学

时间：8月18日（周二）16:20

单位：中国科学院物理研究所

地点：M楼236会议室

摘要:

电致伸缩聚合物首次实现了类似肌肉的驱动功能。大应变的介电弹性体已成为柔性机电系统（包括柔性机器人、可穿戴触觉感知和可拉伸传感器）的核心材料。侧链可结晶聚合物通过侧链的熔融和重结晶，表现出快速且可逆的3-4个数量级刚度变化，使其成为双稳态驱动的极佳候选材料。此外，该聚合物的相变特性还赋予了其独特的功能，例如用于光透射率可调的智能视窗。偏氟乙烯（PVDF）三元共聚物同时展现出电致应变和熵变特性，已被成功应用于高效主动制冷器件的设计中。

报告人简介:

裴启兵，现任澳门大学讲座教授、应用物理与材料工程研究院院长、澳门先进材料中心主任。2004年至2026年期间，长期任加州大学洛杉矶分校（UCLA）材料科学与工程系教授及机械与航空航天工程系兼任教授。于南京大学获化学学士学位，中国科学院化学研究所获得硕士和博士学位；随后在瑞典林雪平大学完成博士后研究，并曾任职于UNIAX公司（杜邦显示）和SRI International。研究领域主要集中在应用于柔性电子、机电和高能量光子探测的合成聚合物及复合材料。在同行评审期刊上发表学术论文260余篇（含7篇Science、1篇Nature），拥有47项美国授权专利。目前的研究重点包括基于介电弹性体的柔性驱动器、软体机器人、智能视窗、电卡致冷和闪烁体材料。裴教授是国际光学工程学会（SPIE）会士，并于2023年荣获SPIE智能材料与结构终身成就奖。

6

报告人：张若舟，复旦大学

时间：8月20日（周四）10:00

单位：中国科学院物理研究所

腾讯会议：899-733-753

会议密码：0820

摘要:

超导量子干涉器件（SQUID）是目前人类已知最灵敏的磁传感器。基于我们自主研发、目前国内唯一的、兼具磁通与磁化率测量模式的扫描nano-SQUID显微仪，我们对铁基和镍基高温超导体的超流密度、向列序量子涨落及自发对称性破缺等物理问题开展了磁成像研究。我将特别介绍在新型Eu掺杂镍基超导体中发现的与电子配对伴生的微弱铁磁畴。其自发磁矩与手性三重态库珀对的磁矩相当，且铁磁交换与超导配对发生在同一能量尺度。这些发现为高温超导体中存在零场自发手性配对态提供了首个磁显微学证据。

报告人简介:

张若舟博士分别于2019年在华中科技大学物理学院基地班取得学士学位，2024年在中国科学院物理研究所超导国家重点实验室获得博士学位。2024-至今在复旦大学物理学系应用表面物理全国重点实验室开展博士后研究，合作导师为王熠华教授。近五年以第一作者/共同通讯作者在Science Advances，National ScienceR eview, Physical Review Applied等国际知名期刊发表研究论文6篇。申请中国发明专利2项。2025年至今，主持中国博士后科学基金面上资助项目，参与承担北京凝聚态物理国家研究中心开放课题重点资助项目。在中国物理学会、中国化学会全国会议上作邀请及口头报告。目前的主要研究方向为高温超导体等量子材料的磁成像。

7

报告人：赵继民，中国科学院物理研究所

时间：8月20日（周四）10:30

单位：清华大学物理系

地点：物理楼W105会议室

摘要:

I will present our recent works on high-pressure ultrafast spectroscopy. We innovated an on-site in situ high pressure pump-probe ultrafast spectroscopy instrument, which enables precise measurements of both the amplitudes and lifetimes, featuring independent tuning and precise control of pressure and temperature at low and varying temperatures. Using this instrument, we found pressure-induced phonon-bottleneck effect. Further, we have achieved time-resolved low temperature ultrafast spectroscopy of LaH10±δ under an ultrahigh pressure. This first ultrafast dynamics investigation of superhydrides provides direct experimental evidence that strong EPC is responsible for the near-room-temperature superconductivity in clathrate superhydrides. Significantly, we have experimental detected the ultrafast dynamics of pressurized nickelate superconductor La3Ni2O7, revealing relatively strong EPC and precisely measuring its superconducting gap. Finally, our high-precision ultrafast collective dynamic measurements uncover an emergent quantum state in the CDW material 1T-TaS₂ below 65 K.

报告人简介:

Professor Jimin Zhao, Optica Fellow, serves as full professor and group leader at the Institute of Physics, CAS. He earned his B.S. and M.S. from Tsinghua University and Ph.D. from the University of Michigan (Ann Arbor). His research interest focuses on ultrafast spectroscopy and dynamics of correlated quantum materials. He has innovated on-site in situ high-pressure ultrafast spectroscopy, investigated ultrafast dynamics of superconductors, charge density waves, topological quantum states, etc. He serves on the Academic Committee of Light Scattering, CPS, and as Vice Chair of Optica’s Ultrafast Phenomena Technical Group. He leads major national research programs, including the National Key R&D Program, NSFC Key Project and CAS Interdisciplinary Innovation Team.

封面图片来源：https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2026/3/561429.shtm

更多报告信息：