周智超同学本科毕业论文成果在Physical Review B上发表

2014年12月22日,2014届物理弘毅班毕业生周智超同学的毕业设计成果刊登在凝聚态物理国际主流学刊Physical Review B上http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.90.235139
     周智超同学于2013年6月加入物理系王宇副教授的研究小组,并与美国加州大学圣迭戈分校物理系吴从军教授合作,对超冷费米原子系统的热力学和基态性质进行了深入的理论研究,取得了丰硕的研究成果。他大四期间就与合作者在国际著名学刊Physical Review Letters和Scientific Reports上发表论文。而他大四期间的另一项重要研究成果,于2014年底发表在Physical Review B上,他本人是第一作者。
在这项工作中,周智超同学与合作者对大自旋费米子在光晶格中的热力学性质做了系统的理论研究。他们采用量子蒙特卡罗的方法,从高温区到反铁磁能标低温区,对处于半满情形下的SU(4)和SU(6)费米子Hubbard模型在二维四方格子上作了细致的研究。他们计算了温度-熵关系,等熵曲线以及格点上占据数分布等热力学行为。一个显著的特征是Pomeranchuk冷却效应,即在等熵过程中,温度随相互作用强度的增强而降低,如图(a)所示。随着费米子分量数目的增加,自旋的涨落也在增加,导致反铁磁关联被抑制。这些在自旋磁化率和反铁磁结构因子的计算中得到体现,如图(b)所示。这个工作对目前正在进行的Yb实验有着重要的理论意义。
周智超同学的这项研究成果收录在他的本科毕业论文中,也入选了“湖北省2014届优秀本科毕业论文”。毕业后周智超同学放弃了出国留学和保送到其它大学的机会,选择留在武汉大学物理科学与技术学院攻读博士学位,继续从事超冷费米原子系统中量子强关联理论研究。另据了解,王宇副教授课题组去年还与英国几个学校相关教授合作,有Nature Communications发表,课题组研究生为共同第一作者。这些研究工作得到了国家自然科学基金的资助。