宾夕法尼亚州立大学刘荧教授主讲“Orbital Pairing Symmetry: From Sr2RuO4 to UTe2”
2026年6月12日,大湾区大学物质科学学院特邀宾夕法尼亚州立大学刘荧教授,在松山湖校区做了题为“Orbital Pairing Symmetry: From Sr2RuO4 to UTe2”的学术报告。本次讲座由黄文副教授主持。
在本次报告中,刘荧教授主要介绍了对Sr2RuO4和UTe2两种材料的轨道配对对称性的研究。超导体中的库伯对在满足费米子反对易关系的前提下,两体波函数可以分为自旋部分和轨道部分。其中自旋部分具有自旋单态和自旋三重态两种对称性,而轨道对称性部分则可以类比于原子轨道,分为s,p,d,f等轨道。这些对称性对应于晶格点群的一个不可约表示,并决定了超导序参量的形式。
刘荧教授介绍了相位敏感实验的原理,即通过超导约瑟夫森效应,利用已知对称性的超导体来探测未知超导体的轨道对称性。实验上可以构建出几种不同的约瑟夫森界面,而不同的轨道对称性将会给出不同的响应,从而区分它们。
刘荧教授展示了团队对于Sr2RuO4轨道对称性的实验研究,确认其轨道对称性为手征p波对称性。但他也提到对于自旋对称性的实验探测存在困难,需要进一步研究。对于UTe2材料,实验结果则指向B1u不可约表示的对称性。该系列研究工作对长期以来Sr2RuO4和UTe2两种材料是否为p波超导的困难问题做出了有力的回答,进一步为本征p波超导材料的发现提供了信心。在这些材料中,人们有望发现马约拉纳费米子并推动拓扑量子计算的发展。
刘荧教授的报告引起了现场师生的浓厚兴趣,大家就相位敏感实验的原理和实验上的具体困难与刘荧教授进行了交流和讨论。
专家简介:
刘荧教授,现就职于宾夕法尼亚州立大学物理系。1982年获北京大学学士学位,1984年于中科院物理所获得硕士学位,1991年于明尼苏达大学获得博士学位。在科罗拉多大学博尔德分校从事了三年的博士后研究后,刘荧教授于1994年加入宾夕法尼亚州立大学物理系,并在2005年成为终身教授。他的研究聚焦于低维材料,非常规超导,铁电,以及相关量子现象。刘荧教授于1997年获得NSF career奖,并在2006年成为美国物理学会会士。