浙江省重點學科介紹
——理論物理

理論物理學科是浙江師范大學最老的學科之一，經過多年的建設，特別在近年來實現了跨越式發展，自2009年被評為浙江省重點學科后，2012 年再度被列為浙江省重點學科。目前，學科涵蓋拓撲量子相變、量子輸運理論、非線性物理、冷原子物理等理論物理的前沿課題，取得了一批在國內乃至國際上有一定影響的成果。自2008年以來，已在物理學一級學科、國際權威期刊——美國物理學會主辦的《物理評論》(Physical Review，PR)系列上發表了署名為浙江師范大學的論文100 余篇，其中:《物理評論快報》(Physical Review Letters，PRL)6 篇(其中5 篇為第一或者通信單位);Rapid Communication 3 篇;Editors′ Suggestion 2 篇。在高級別期刊論文發表方面，該學科一直處在浙江省高校的前列。一些研究成果被國外著名的大學和研究機構多次引用。

近年來，理論物理學科在學科負責人龔昌德院士的帶領下，積極開展學科建設和人才隊伍建設，并以龔昌德院士擔任主任的“海峽兩岸統計物理與凝聚態理論研究中心”為窗口，積極開展對外合作交流，已成功主辦國際、國內大型會議及研討會多次。該學科教師結構合理，大多數學術骨干年齡都在45 歲以下。近年來，已獲得國家級項目10 余項，多數教師都以第一作者、通信作者發表過SCI 二區以上期刊論文。

研究方向一:拓撲量子相變

以量子霍爾效應為原型的拓撲量子態與相變研究，最近拓展到量子自旋霍爾體系、三維拓撲絕緣體、量子反常霍爾效應、強關聯拓撲體系，已經成為國際物理學界的最新研究前沿與關注焦點。該研究方向取得如下成果:1)發現拓撲平帶的玻色子分數量子反?；魻栃?、非阿貝爾型量子反常霍爾效應、高陳數拓撲平帶的分數量子反?；魻栃⒎謹盗孔臃闯；魻枒B(分數陳絕緣體)的手征Luttinger 液體型邊緣激發，在PRL、PRB 等發表論文多篇，該系列研究工作受到美國、歐洲多個著名大學、研究機構的廣泛關注和好評，其中有2 篇(PRL 論文)近2 年內獲引用130 次;2)在自旋霍爾效應的研究中提出了基于橫向邊界約束的邊界自旋-軌道耦合模型，預言了與自旋軌道耦合系統接觸的普通金屬電極上可能觀測到自旋極化現象，在PRB 上發表論文多篇。

研究方向二:量子輸運和動力學

量子輸運理論一直是物理學研究的熱點，該學科開展如下幾個方面的研究:1)導電高分子。內容涉及高聚物分子電子學新原理和新效應的探究，如提出電子自旋共振(ESR)的對偶效應——高聚物中的電荷反轉效應;2)石墨烯的若干輸運性質。如提出多種谷極化電流的產生方案、石墨烯納米帶的自旋相關輸運、超導Andreev 電導譜等，在PRL、PRB、APL(Applied Physics Letters)發表論文多篇;3)自旋電子學和納米電子學。對半導體自旋軌道體系，研究了自旋流的整流效應、自旋極化方向的調控、磁等離子體譜的各向異性等，提出可在線性響應區工作的自旋流二極管，在PRB、APL 發表論文多篇。

研究方向三:非線性物理

孤子理論作為非線性科學的主要研究方向之一，在非線性光學、凝聚態物理、流體力學等領域有廣泛的應用，是當今國際上的研究熱點之一。近年來的研究特色為:1)孤子基本理論。拓展了齊次平衡方法，求出了非線性演化方程多孤子解，分別建立了基于齊次平衡法和基于廣義形變映射法的非線性系統變量分離理論，與多線性變量分離法具有一致的有效性，并在(1 +1)維非線性物理系統中取得成功;2)非線性系統的孤子解析解和動力學研究非線性周期介質中傳播的許多新奇現象。從理論上分析此類介質中光的傳播孤子特性及其穩定性。應用孤子理論中的對稱約化方法、非自B?cklund 變換、形式分離變量方法和形變方法等系統地研究描述光在非線性周期介質傳播的類非線性薛定諤方程(組)的局域解析解，分析其傳播性質，并應用于解釋實驗發現的孤子及其裂變以及倍頻現象。

研究方向四:冷原子物理

在冷原子物理理論的若干前沿領域開展了系統的研究工作，取得了一系列重要成果，并形成了自己的研究方向和特色:1)把適用于一維電子氣的Luttinger 模型中的玻色量子化方法成功推廣到有諧振勢情況下的費米冷原子氣，發展了諧振勢系統中軟邊界的玻色量子化和相算符理論;2)把基于Bethe-Ansatz 基礎上的密度泛函理論推廣并應用于一維受限費米冷原子氣的晶格系統之中，給出了受限一維吸引Hubbard 模型的完整相圖，以及觀察在凝聚態系統中提出的Luther-Emery 相和自旋電荷分離的實驗方法和判據。在PRL 上發表論文3 篇，在PRA、PRB 上發表論文20 多篇，研究結果已被引用300 余次;3)開展相干原子體系中光脈沖的穩定性研究。利用共振非線性光學的多重尺度法與數值方法相結合，研究了相干性原子系統中局域光脈沖的形成以及它們的穩定性，并在PRA 上發表論文多篇。