浙江省重点学科介绍
——理论物理

理论物理学科是浙江师范大学最老的学科之一，经过多年的建设，特别在近年来实现了跨越式发展，自2009年被评为浙江省重点学科后，2012 年再度被列为浙江省重点学科。目前，学科涵盖拓扑量子相变、量子输运理论、非线性物理、冷原子物理等理论物理的前沿课题，取得了一批在国内乃至国际上有一定影响的成果。自2008年以来，已在物理学一级学科、国际权威期刊——美国物理学会主办的《物理评论》(Physical Review，PR)系列上发表了署名为浙江师范大学的论文100 余篇，其中:《物理评论快报》(Physical Review Letters，PRL)6 篇(其中5 篇为第一或者通信单位);Rapid Communication 3 篇;Editors′ Suggestion 2 篇。在高级别期刊论文发表方面，该学科一直处在浙江省高校的前列。一些研究成果被国外著名的大学和研究机构多次引用。

近年来，理论物理学科在学科负责人龚昌德院士的带领下，积极开展学科建设和人才队伍建设，并以龚昌德院士担任主任的“海峡两岸统计物理与凝聚态理论研究中心”为窗口，积极开展对外合作交流，已成功主办国际、国内大型会议及研讨会多次。该学科教师结构合理，大多数学术骨干年龄都在45 岁以下。近年来，已获得国家级项目10 余项，多数教师都以第一作者、通信作者发表过SCI 二区以上期刊论文。

研究方向一:拓扑量子相变

以量子霍尔效应为原型的拓扑量子态与相变研究，最近拓展到量子自旋霍尔体系、三维拓扑绝缘体、量子反常霍尔效应、强关联拓扑体系，已经成为国际物理学界的最新研究前沿与关注焦点。该研究方向取得如下成果:1)发现拓扑平带的玻色子分数量子反常霍尔效应、非阿贝尔型量子反常霍尔效应、高陈数拓扑平带的分数量子反常霍尔效应、分数量子反常霍尔态(分数陈绝缘体)的手征Luttinger 液体型边缘激发，在PRL、PRB 等发表论文多篇，该系列研究工作受到美国、欧洲多个著名大学、研究机构的广泛关注和好评，其中有2 篇(PRL 论文)近2 年内获引用130 次;2)在自旋霍尔效应的研究中提出了基于横向边界约束的边界自旋-轨道耦合模型，预言了与自旋轨道耦合系统接触的普通金属电极上可能观测到自旋极化现象，在PRB 上发表论文多篇。

研究方向二:量子输运和动力学

量子输运理论一直是物理学研究的热点，该学科开展如下几个方面的研究:1)导电高分子。内容涉及高聚物分子电子学新原理和新效应的探究，如提出电子自旋共振(ESR)的对偶效应——高聚物中的电荷反转效应;2)石墨烯的若干输运性质。如提出多种谷极化电流的产生方案、石墨烯纳米带的自旋相关输运、超导Andreev 电导谱等，在PRL、PRB、APL(Applied Physics Letters)发表论文多篇;3)自旋电子学和纳米电子学。对半导体自旋轨道体系，研究了自旋流的整流效应、自旋极化方向的调控、磁等离子体谱的各向异性等，提出可在线性响应区工作的自旋流二极管，在PRB、APL 发表论文多篇。

研究方向三:非线性物理

孤子理论作为非线性科学的主要研究方向之一，在非线性光学、凝聚态物理、流体力学等领域有广泛的应用，是当今国际上的研究热点之一。近年来的研究特色为:1)孤子基本理论。拓展了齐次平衡方法，求出了非线性演化方程多孤子解，分别建立了基于齐次平衡法和基于广义形变映射法的非线性系统变量分离理论，与多线性变量分离法具有一致的有效性，并在(1 +1)维非线性物理系统中取得成功;2)非线性系统的孤子解析解和动力学研究非线性周期介质中传播的许多新奇现象。从理论上分析此类介质中光的传播孤子特性及其稳定性。应用孤子理论中的对称约化方法、非自Bäcklund 变换、形式分离变量方法和形变方法等系统地研究描述光在非线性周期介质传播的类非线性薛定谔方程(组)的局域解析解，分析其传播性质，并应用于解释实验发现的孤子及其裂变以及倍频现象。

研究方向四:冷原子物理

在冷原子物理理论的若干前沿领域开展了系统的研究工作，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)把适用于一维电子气的Luttinger 模型中的玻色量子化方法成功推广到有谐振势情况下的费米冷原子气，发展了谐振势系统中软边界的玻色量子化和相算符理论;2)把基于Bethe-Ansatz 基础上的密度泛函理论推广并应用于一维受限费米冷原子气的晶格系统之中，给出了受限一维吸引Hubbard 模型的完整相图，以及观察在凝聚态系统中提出的Luther-Emery 相和自旋电荷分离的实验方法和判据。在PRL 上发表论文3 篇，在PRA、PRB 上发表论文20 多篇，研究结果已被引用300 余次;3)开展相干原子体系中光脉冲的稳定性研究。利用共振非线性光学的多重尺度法与数值方法相结合，研究了相干性原子系统中局域光脉冲的形成以及它们的稳定性，并在PRA 上发表论文多篇。