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摘要

The past decade has witnessed a surge of interest in exploring emergent particles in condensed matter systems. Novel particles, emerged as excitations around exotic band degeneracy points, continue to be reported in real materials and artificially engineered systems, but so far, we do not have a complete picture on all possible types of particles that can be achieved. Here, via systematic symmetry analysis and modeling, we accomplish a complete list of all possible particles in three-dimensional crystals. This includes both spinful particles such as electron quasiparticles in solids, and spinless particles such as phonons or even excitations in electric-circuit and mechanical networks. We establish detailed correspondence between the particle, the symmetry condition, the effective model, and the topological character. This obtained encyclopedia concludes the search for novel emergent particles and provides concrete guidance to achieve them in physical systems.

报告人简介

姚裕贵，1992年在南开大学获得物理学学士学位，其后分别获得中科院上海光机所的光学硕士学位(1995)和力学所的力学博士学位（1999）。1999-2003年先后在中科院物理所、Texas大学Austin分校从事博士后研究，2001-2011年物理所先后任助理研究员、副研究员、研究员，2011年底调到北京理工大学工作。研究领域为计算物理和凝聚态物理，主要针对材料中贝里相位效应的科学问题，发展了反常输运物理量和拓扑不变量的第一性原理计算方法，并应用于反常输运和拓扑物性的研究；完成了三维晶体中准粒子的分类并建立了百科。姚在反常霍尔效应、硅烯、石墨烯、拓扑材料与物性等方面的研究成果国际上有重要影响，被国际同行包括多位诺贝尔奖得主广泛引用；关于反常输运的部分成果进了教科书，硅烯研究中提出的理论模型被冠名。至今发表SCI论文210余篇，总引用16000余次，8篇论文单篇引用超过500次，H指数55。2011年获“中国科学院杰出科技成就奖”、2012年获得国家杰出青年基金资助、2014年度“科技部中青年科技创新领军人才”计划，2017年获北京市高等教育教学成果二等奖，2018年荣获国家科学技术奖自然科学奖二等奖（第一完成人），2020年享受国务院政府特殊津贴，2018-2021年连续入选科睿唯安“高被引科学家”名单。