物理科学学院 物理学院

       材料的声子色散曲线（晶格振动频率与动量空间中波矢的关系）是描述晶格振动规律的重要图像，在理解材料的热传导、超导性质和结构相变等机制中发挥着关键作用。直接测量声子色散曲线要求测量手段具有高动量分辨能力，以区分不同波矢下的振动频率差异。早期研究者利用非弹性X射线/中子散射谱、高分辨反射式电子能量损失谱等技术对材料中的声子色散关系进行了大量研究。然而，由于入射源波长的限制，对局域纳米结构进行高空间分辨的声子色散测量仍是一个不小的挑战。近年来，得益于扫描透射电子显微镜（STEM）中电子单色仪的应用以及STEM中灵活的电子光学设定，动量分辨的扫描透射电子能量损失谱（STEM-EELS）技术因其兼具空间分辨、动量分辨和能量分辨的独特优势而广受关注，成为研究材料中局域晶格振动特征的重要表征手段。值得注意的是，动量分辨STEM-EELS所得振动谱的强度会沿倒空间不断变化，这与入射电子与晶格间发生非弹性散射的散射截面相关。因此，发展动量分辨STEM-EELS以实现局域结构中声子色散曲线的直接测量，同时开发先进的声子谱理论计算方法以精确解析STEM-EELS谱中振动信号的物理含义，对深入理解高能入射电子与晶格振动之间的相互作用以及揭示材料中与晶格振动相关的特殊物性具有重大的研究意义。

       近期，中国科学院大学的周武教授研究团队结合动量分辨STEM-EELS振动谱和冷冻声子多片层模拟方法，成功揭示了单层石墨烯在多个布里渊区范围内不同Γ点处光学声子信号系统性消失的机制。图1显示当石墨烯Γ点（hk0）的指数满足h+2k=3n的关系时，该点处光学声子信号消失。根据基于van Hove formalism理论的EELS振动谱散射截面公式，该研究团队认为该系统性消光现象是由于晶胞内两个碳原子上产生的非弹性散射信号发生完全相消干涉导致。在之前的STEM-EELS振动谱理论研究中，不同原子上产生的散射信号之间的干涉通常被认为是一项可忽略的因素，而在本研究中，周武教授研究团队通过实验首次揭示该因素在石墨烯光学声子信号系统性的消失中扮演关键角色。

图1 不同动量空间处的石墨烯声子色散实验结果。

       该研究团队进一步认为，类似的光学声子系统性消失现象应当普遍存在于由相同元素的对称原子对组成的材料中，并在金刚石体系中进行了验证。然而，在金刚石[110]带轴下，本该发生系统性消光的（220）处却出现明显的光学声子信号（图2）。对于上述现象，该研究团队认为对于具有一定厚度的块体样品，多重散射是入射电子与样品之间相互作用中不可忽略的因素，而这不在基于van Hove formalism理论的EELS振动谱散射截面理论的范围内。该研究团队还通过冷冻声子多片层模拟方法对不同带轴的金刚石样品的声子色散进行模拟，得到其在不同厚度下光学声子信号的强度变化趋势（图3），从而对厚样品中多重散射对于声子信号的调制作用进行系统描述。

图2 金刚石声子色散实验结果。

图3 金刚石声子色散模拟结果。

       上述研究结合先进的动量分辨STEM-EELS实验方法和冷冻声子多片层模拟方法揭示了石墨烯中特定Γ点处光学声子信号消失的机制，重点突出了源于不同原子的散射信号间的干涉对于振动谱信号的影响，并将该理论推广至其它由相同元素的对称原子对组成的材料中。此外，该研究还首次从实验角度证实了多重散射对于厚样品振动谱信号的影响。上述研究展示了光学声子信号系统性消失和入射电子在材料中的多重散射对STEM-EELS振动信号的调制，对于正确解析样品局域结构处的振动谱具有重要意义。

       该研究成果以“Systematic Absences of Optical Phonon Modes in Phonon Dispersion Measured by Electron Microscopy”为题发表2024年7月22日的Physical Review Letters上（https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.046101）。中国科学院大学的周武教授与瑞典Uppsala大学Ján Rusz教授为共同通讯作者，中国科学院大学18级博士生李傲雯为第一作者。该论文的共同作者中还包括Uppsala大学的Paul M. Zeiger博士以及在读学生何祖贤、中国科学院大学已毕业的博士许名权和中国科学院大学卓越客座教授Stephen J. Pennycook。该研究工作获得了北京高校卓越青年科学家计划项目和中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队计划等资助，以及国科大电子显微学实验室的支持。

       为增进国内高校优秀生源对中国科学院大学（简称：国科大）物理科学学院的了解和认识，2024年7月10日-12日中国科学院大学物理科学学院2024年“凝聚态物理”夏令营在雁栖湖校区举办。

       此次夏令营共有来自中国科学院大学、北京大学、北京科技大学、南开大学、大连理工大学、山东大学、吉林大学、兰州大学、湖南大学等数十所国内著名高校的143名优秀大学生报名参加。根据学校和学院相关通知精神、结合学生综合素质，经过层层筛选。最终有19名学生通过选拔，成为夏令营营员。

图1. 2024年国科大物理科学学院凝聚态物理大学生夏令营合影

       7月11日上午，物理科学学院姜丽丽老师主持夏令营开营仪式，学院招生科研秘书郝文钰老师出席参加并向营员介绍了学院概况、师资队伍、学术氛围以及研究生招生等情况。随后，周昕、路红亮、毛金海及罗瑞春（周武课题组）等四位老师还为营员带来了精彩的学术前沿讲座，极大地激发了营员们的学术兴趣。在夏令营期间，营员们积极互动提问，与各位老师交流与探讨，碰撞出新的火花。

图2.姜丽丽老师主持夏令营开营仪式

图3. 郝文钰老师介绍物理科学学院

图4. 周昕老师给营员做报告	图5. 路红亮老师给营员做报告
图6.毛金海老师给营员做报告	图7. 周武课题组代表罗瑞春给营员做报告

       7月11日下午，各导师与营员们进行面试与交流，综合考察了营员的英语水平、基础知识以及科研实践情况后，邀请各课题组在读研究生与营员们分享自己的研究生生活。

       通过为期3天的线下交流，夏令营营员们不仅充分领略了国科大优美的校园环境、浓厚的学术氛围，还感受到了物理学院雄厚的师资和良好的学习科研环境。同时，本次夏令营对于提高我校在全国高校大学生中的知名度以及提升研究生生源质量上起到了非常重要的作用。

       2024年7月5日上午11时，物理天文核学院党委高年级学生党支部在雁栖湖校区学园二-114教室召开支部大会，审议通过支部书记张志帆代表支委会作的工作报告，选举产生新一届支委会。中国科学院大学副校长、校党委委员林晓，物理天文核学院党委委员张银到会指导。支委会主持大会。

       林晓首先发表讲话强调，支部是党在社会基层组织中的战斗堡垒，是党的全部工作和战斗力的基础。我们党已经成为有着超9900万党员的大党，想要永葆党的生命力，就必须抓好支部工作。换届选举是支部三年一次的大事，是重要的组织生活。要严格工作流程，注重党的领导，杜绝违纪行为。林晓还提醒所有选举人积极严肃行使党员权利，尤其注意填写选票的规范性，防止产生废票。

       大会开始，张志帆代表支委会作工作报告。报告指出，三年以来高年级学生党支部以习近平新时代中国特色社会主义思想为根本遵循，在校党委和学院党委的正确领导下，在支部委员会的具体领导下，紧紧围绕学校和学院中心工作，持续加强理论学习，扎实推进支部各项工作，取得了一定的成绩。报告从思想政治建设、组织生活开展、党员教育管理、服务群众、党风廉政建设等方面，全面回顾了本届支委会在三年届期内的主要工作，并实事求是地指出了存在的问题与不足，同时提出了未来工作的规划和展望。

       全体党员共同审议报告，以举手表决的方式一致通过《中共中国科学院大学物理天文核学院高年级学生支部委员会关于支部委员会工作报告的决议》。

       大会认为，报告认真、客观、正确地分析了支部当前形势，实事求是地总结了三年来的工作经验，明确地提出了今后的奋斗目标和工作任务，充分地表达了全体党员奋发图强的共同愿望和坚强决心。

       大会认为，支委会团结带领全体党员以习近平新时代中国特色社会主义思想为根本遵循，在校党委和学院党委的正确领导下，紧紧围绕学校和学院中心工作，持续加强理论学习，扎实推进支部各项工作，取得了卓著的成绩。

       大会号召，全体党员要在新一届委员会的领导下继续共同努力，牢记嘱托、奋楫笃行，团结一心、高举旗帜，继续履职尽责，服务好师生群众，保质保量完成支部各项任务工作，确保上级组织决策部署不折不扣落实落地，为谱写国科大服务教育强国、科技强国、人才强国的新篇章，抢占科技制高点、全面实现“四个率先”，全面建设社会主义现代化国家贡献青春力量。

       随后，大会进行支部换届选举。会前，支委会组织支部全体党员推荐、酝酿，根据多数党员的意见提出新一届支委会组成人员候选人初步人选，报学院党委审查同意后，产生了支委会组成人员候选人预备人选。会上，支委会向全体党员介绍了人选的基本情况，并安排他们与全体党员交流，充分保证选举人的知情权。经酝酿和讨论，大会以举手表决的方式一致通过新一届支部委员候选人名单、《中国共产党中国科学院大学物理天文核学院高年级学生支部委员会党员大会选举办法》和监票人名单。支委会宣布计票人名单。

       大会通过不记名投票的方式进行直接差额选举，计票人在监票人的监督下进行计票。有选举权党员应到31名，因事因病请假4名，实到27名。共发出选票27张，收回27张，其中有效票27张，无效票0张，选举有效。刘潇、李和林、张轩珩和鹿猛猛4名同志获得的赞成票数超过有选举权的应到会人数半数，始得当选。

       张银作总结发言。她代表党委对上一届支委三年以来的工作表示认可，对他们的不辞辛劳的付出表示感谢，并对新一届支委提出殷切期待。支部要在新一届支委的团结带领下，锐意进取，真抓实干，坚决落实好党中央和各级党委决策部署，完成上级党组织给予的任务。

       大会结束后，经上一届支委会指定，刘潇主持召开支委会第一次会议。会议通过不记名投票方式选举刘潇担任支部书记。会议讨论了支委会分工，决定李和林任组织委员，张轩珩任宣传委员，鹿猛猛任纪检委员。新任书记名单报学院党委批准，新任支委名单报学院党委备案。