北京理工大学

报告摘要:

激子绝缘体是由诺贝尔奖得主Mott和Kohn等理论物理学家在1960年代提出的自发的激子玻色-爱因斯坦凝聚。它是类似于超导/超流体的一种宏观量子态，本质上源于电子间的多体相互作用，当激子（束缚的电子-空穴对）结合能超过单电子激发能隙时发生。然而，至今尚未发现公认的激子绝缘体，亦缺少理论指引材料的寻找和设计。本次报告中，我将首先回顾激子绝缘体的诞生、发展和领域现状。继而介绍我们近几年在直接带隙甚至宽带隙半导体中关于发生激子失稳的研究进展，包括我们提出的“暗激子”准则，和其与宇称、轨道和自旋等对称性原理相结合，通过第一性原理GW-BSE方法搜索和设计潜在激子绝缘体材料，以及在磁性和拓扑材料中激子失稳和凝聚带来的新奇现象。最后，我会探讨激子绝缘体在相干光源和全谱光探测器方面可能的应用前景。

参考文献：

[1] PRL 118, 266401 (2017).

[2] PRB 98, 081408(R) (2018)

[3] PRL 122, 236402 (2019)

[4] PRL 124, 166401 (2020).

[5] PRB 104, 085150 (2021).

[6] PRB 106, 035135 (2022).

[7] https://arxiv.org/abs/2303.16627v1 (2023).

报告人简介: 李元昌，北京理工大学物理学院教授、博士生导师、院长助理，教育部青年长江学者。2007年和2012年于清华大学获物理学学士和博士学位。2012-2017年国家纳米科学中心历任助研/副研。2017年5月加入北京理工大学。主要研究领域包括: （1）半导体的激子效应和自发凝聚；（2）过渡金属氧化物电子结构计算；（3）低维功能性材料的结构设计。发展了半导体中激子失稳的理论，国际上率先研究了磁性半导体中的激子失稳，提出单自旋激子凝聚现象和自旋三重态激子的BEC型自发凝聚，并结合第一性原理GW-BSE方法预言多个激子绝缘体材料。 

邀请人：潘金波副研究员（82649189）