报告时间：2025年9月10日 下午14:00 (14:00, Sept. 10, 2025)

报告地点：物质科研楼C404会议室 Room C404 Material Science Building)

报告人： 孙庆丰教授  北京大学物理学院量子中心

报告题目/Title: 手性诱导自旋选择性理论

摘要/Abstract:

分子手性在许多化学反应和生物过程中起着至关重要的作用。自旋是量子物理中的一个重要概念。约在二十年前，人们发现分子手性与电子自旋有紧密联系，即手性诱导自旋选择性（CISS）效应。CISS是指自旋非极化电子通过手性分子后，会产生高自旋极化的效应。CISS效应是于1999年在实验上首次发现的。自此以来，CISS已在各种手性体系（如DNA，螺旋蛋白，螺旋烯分子等）被发现存在。为了理解CISS背后的物理机制，许多理论被提出。

约十年前，我们提出了一个手性分子的模型，包括自旋轨道耦合、螺旋结构和退相干。利用该模型，我们阐明了当时实验观测到的所有CISS现象：CISS效应发生在双链DNA中、单链DNA中没有CISS效应、但单链蛋白质中又出现CISS效应，并且自旋极化率随手性分子长度的增长而增加。

近年来，CISS效应受到越来越多的关注，并发现了许多与CISS密切相关的新现象。在这报告中，我们利用我们的模型解说了横向CISS效应；通过考虑磁邻近效应，我们澄清了CISS效应中远超铁磁极化率的反常磁电阻现象；解释了自旋霍尔金属-手性分子复合系统中的反常逆自旋霍尔电压；并阐明逆CISS效应；等等。此外，我们还研究了CISS的动力学过程。这些结果与实验结果很好相符，阐明了CISS效应的微观机理。

报告人简介/Curriculum Vitae:

孙庆丰，北京大学物理学院教授。分别于1995年和2000年在北京大学获得理学学士和博士学位，2000年至2003年在加拿大McGill大学作博士后，2003年至2013年在中科院物理所工作，2013年至今在北京大学工作。研究领域是凝聚态理论，主要从事低维体系量子输运理论研究，所涉及的体系有量子点、石墨烯、多体强关联体系和Kondo效应、拓扑体系、Majorana费米子、有机分子体系等。至今已发表SCI论文310多篇，其中Phys.Rev.Lett. 24篇，Phys.Rev.B. 190多篇，H因子是53。2003年获中科院人才计划；2005年获基金委杰出青年基金；2013年教育部人才计划特聘教授；2015年获华人物理学会亚洲杰出成就奖；2016年获科技部中青年科技创新领军人才；2017年国家重点研发项目首席科学家；2018年国家高层次人才特殊支持计划科技创新领军人才；2020-2024年主持基金委创新群体；2019年获周培源物理奖。