主要从事杂质系统和耗散系统的量子输运理论研究。主持自然科学基金优青项目、面上项目、青年项目各1项，并作为骨干成员参与科技部重点研发计划2项。主讲本科生专业课《电磁学》；主讲研究生课程《固体理论》，授课视频入选在线学术共享平台“蔻享”。

在量子输运领域，与合作者提出了新的理论框架统一解释了多种低维超导体系中普遍存在的超导—金属量子相变特征; 发现并阐明新型二维量子材料中的伊辛类超导体机理; 发现并阐明了一类新颖的对数周期量子振荡。研究成果入选 2022 年中国十大科技进展新闻。H-index 35

谷歌学术：https://scholar.google.com/citations?user=FdTvuX0AAAAJ&hl=zh-CN

2012-2014：     北京大学量子材料科学中心，博士后

2006-2012：     中国科学院物理研究所，博士

2002-2006：     北京大学，物理学、应用数学（双学位）

2021.8-：           北京师范大学物理学系高等量子研究中心，教授

2016.2-2021.7：  北京师范大学物理学系高等量子研究中心，青年研究员

2015.1-2016.1：   北京大学量子材料科学中心，助理研究员

主讲本科生专业课《电磁学》《数学物理方法》；主讲研究生课程《固体理论》，授课视频入选在线学术共享平台“蔻享”。合作开设通选课《近代物理思想》。

2021固体理论Notes链接: https://pan.baidu.com/s/16YMnAExMxZwKbYrnYzqvQA?pwd=5713 提取码: 5713

2021固体理论大作业Review-Topics 链接: https://pan.baidu.com/s/1G5GuLxOMXZ-jP61FbJgoKg?pwd=3k9h 提取码: 3k9h

《固体理论》课程旨在向研究生讲授固体物理研究中所用到的基本概念、理论和方法。在知识结构方面，本课程希望兼顾传统范式和最新进展：在传统范式方面着重介绍序参量和元激发的相关概念和处理方法；在最新进展方面着重介绍低维/拓扑系统中的新现象及其理论范式。在技术方法方面，本课程强调实用性：希望提供给学生可以上手操作的理论工具，主要包括运动方程法，平均场近似，费曼图方法。课程目的在于培养学生运用基本概念、理论和方法研究固体物理问题的能力。

视频目录链接：

第01讲-固体理论概论 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/10973

https://www.koushare.com/video/videodetail/10975

第02讲-固体物理复习 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/11049

https://www.koushare.com/video/videodetail/11050

第03讲-二次量子化概述  （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/11106

第04讲-铁磁自旋波概述 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/11156

第05讲-反铁磁自旋波与玻色爱因斯坦凝聚概述 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/11276

https://www.koushare.com/video/videodetail/11277

第06讲-线性响应理论概述 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/11336

第07讲-实时间格林函数 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/11592

第08讲-运动方程法求解格林函数概述 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/11808

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第09讲-虚时间格林函数与杂质格林函数的常见费曼图 （上中下）

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第10讲-弱相互作用电子系统的常见费曼图与无规相近似 （上中下）

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第11讲-弱相互作用电子系统的介电函数 （上中下）

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第12讲-费米液体理论与Kondo问题概述 （上中下）

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第13讲-超导唯象理论与Cooper对问题 （上中下）

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第14讲-BCS超导理论概述 （上中下）

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第15讲-超导体的相位相干性与二维超流体的BKT相变概述 （上中下）

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第16讲-整数量子霍尔效应概述 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/13075

https://www.koushare.com/video/videodetail/13076

第17讲-Berry相位与能带拓扑概述 （上中下）

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https://www.koushare.com/video/videodetail/13313

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附加第18讲-弱局域化概述

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https://www.koushare.com/video/videodetail/10270

https://www.koushare.com/video/videodetail/10271

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文章列表[https://scholar.google.com/citations?user=FdTvuX0AAAAJ&hl=zh-CN ], H-index 35

在超导和拓扑物态的量子输运特性研究领域取得的三方面研究成果[第一/通讯作者(含共同)]:

(1)   二维超导的新奇输运性质及量子相变研究

²  理论建模分析并结合实验发现二维超导体镓薄膜中超导-金属相变的量子Griffiths奇异性: Science 350，542 (2015) https://www.science.org/doi/10.1126/science.aaa7154  ;

²  构建微观模型阐明第二类伊辛超导体锡烯薄膜在平行磁场下临界场远超泡利极限的微观机理: Science 367, 1454(2020) https://www.science.org/doi/10.1126/science.aax3873  ;

²  构建模型阐明第一类伊辛超导体铅薄膜在平行磁场下临界场远超泡利极限的微观机理: Phys. Rev. X 8, 021002 (2018) https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevX.8.021002  ;

²  进一步阐明第一类伊辛超导体垂直磁场下的反常量子 Griffiths 奇异性的微观机制: Nature Commu. 10, 3633 (2019) https://www.nature.com/articles/s41467-019-11607-w  ;

²  提出量子Griffiths奇异性的直接标度分析Phys. Rev. Lett. 127, 137001 (2021) https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.137001  ;

²  阐明无限层镍氧化物超导薄膜中各向同性的量子 Griffiths 奇异性的微观机制: Phys. Rev. Lett. 133, 036003 (2024) https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.036003  ;

²  阐明杂质效应驱动的三维超导体MgTi₂O₄超导体中量子 Griffiths 奇异性的微观机制: Phys. Rev. Lett. 133, 226001 (2024) https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.226001  ;

²  阐明LaAlO₃/KTaO₃(110)界面可调控的反常量子 Griffiths 奇异性的微观机制: Science Advances 10, eadp1402 (2024) https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp1402  .

(2)   阐明高温超导薄膜中玻色金属态的物理机理

²  理论建模并结合实验发现高温超导钇钡铜氧(YBCO)纳米孔阵列结构薄膜中，欧姆型耗散导致电 阻均随温度与磁场线性变化的玻色奇异金属态: Nature 601, 205 (2022) https://www.nature.com/articles/s41586-021-04239-y 该研究成果入选 2022 年中国十大科技进展新闻。

²  基于二维超导体系中相位激发的量子隧穿过程，考虑欧姆耗散作用给出零磁场下玻色反常金属态的微观理论模型，揭示出FeSe/STO体系中的高温反常金属态的演化规律: Phys. Rev. Lett. 132, 226003 (2024) https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.226003 .

 (3)   拓扑材料中的新奇输运性质研究

²  理论建模并结合实验发现拓扑材料ZrTe₅ 中的新型量子振荡--对数周期振荡，揭示该体系中存在新奇的离散标度不变性:Science Advances 4, eaau5096 (2018) https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aau5096  ;

²  进一步阐明 HfTe₅ 中霍尔电阻和纵向电阻普适存在离散标度不变性的机理:National Science Review 6, 914(2019) https://academic.oup.com/nsr/article/6/5/914/5544353  ;

²  明确退相干和杂质效应共同作用导致三维拓扑绝缘体表面态的奇异“类能隙”结构:Phys. Rev. Lett. 113, 046805 (2014) https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.046805  ;

²  理论预言拓扑半金属中的拓扑Imbert-Fedorov 位移，指出该散射机理导致拓扑半金属材料中的超高迁移率:Phys. Rev. Lett. 115, 156602 (2015) https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.115.156602  ;

²  理论建模得出拓扑半金属Cd3As2的量子振荡性质与拓扑超导的点接触谱特性，解释实验合作者的相关实验结果:Phys. Rev. X 15, 031037 (2015) https://journals.aps.org/prx/abstract/10.1103/PhysRevX.5.031037  ; Nature Mater. 15, 38 (2016) https://www.nature.com/articles/nmat4456 .

每年1-2位硕士生，每年1位博士生。要求有较好的数学能力，并熟练掌握统计物理、量子力学等专业课程。

组内成员：

博士研究生：

• 刘雪竹（2021年9月—至今，硕转博）

• 颜鸿溢（2022年9月—至今，硕转博）

• 李春艳（2023年9月—至今，硕转博）

• 周填杰（2024年9月—至今，直博）

硕士研究生：

• 王廷赫（2022年9月—至今）

• 孙海明（2023年9月—至今）

• 王世缘（2023年9月—至今）

已毕业学生：

• 潘月婷（2021年6月获博士学位），论文题目《IV族石墨烯和类石墨烯结构材料理论研究》

• 籍海娇（2022年6月获博士学位），论文题目《二维材料体系的杂质效应与输运性质理论研究》

• 陈丽丽（2020年6月获硕士学位），论文题目《机器学习识别低维无序模型中的相变》

• 孔繁荣（2021年6月获硕士学位），论文题目《低维电子系统中反常扩散过程对退相干的影响》

本科科研：

• 吉开来（2024年9月—至今，入组年级：大四）

• 刘涛  （2024年9月—至今，入组年级：大四）

• 郑力恒（2023年3月—至今，入组年级：大二）

• 李熙宸（2023年3月—至今，入组年级：大二）

• 杨阳  （2024年9月—至今，入组年级：大四）

• 冯清阳（2024年3月—至今，入组年级：大二）

• 李正  （2024年3月—至今，入组年级：大二）

• 张相鹏（2024年3月—至今，入组年级：大二）

• 古彦欣（2024年3月—至今，入组年级：大二）

• 高庆奇（2024年3月—至今，入组年级：大二）

• 周敬梓（2024年9月—至今，入组年级：大二）