MIT
MIT的凝聚態理論組裡面做高溫超導的教授有Patrick Lee, 文小剛(Xiao
-Gang Wen),和剛剛加盟的Todadri Senthil,前兩位在本版介紹過無數
次了,這裡就不說了。Senthil是Sachdev的PhD,他在Santa Barbara做
Postdoc的時候跟Matthew Fisher (UCSB)合作的一系列關於Z2規範場論、
電荷分數化和拓撲序的工作使他很快成名,他現在的研究重點是尋找各種
強關聯體系中的分數化和拓撲序。除這三位教授之外,MIT凝聚態組裡還
有兩個postdoc從事高溫超導的研究,Motrunich和Vishwanath,都是Senthil
小組的,後者是MIT的Pappalardo Fellow。
Stanford
Stanford只有張守晟(Shou-Cheng Zhang)和Rob Laughlin從事高溫超導的研究,
前者的SO(5)模型名氣很大,後者的任意子超導名氣很大,但基本上已經被實驗
排除了。SO(5)倒是還在堅挺,因為張守晟會不斷修改他的理論,以適應實驗。
Laughlin在三年前跟別人合作提出來所謂的DDW模型,去年又獨自拋出了一個
Gossamer超導體的概念,不過沒有引起太多注意。Laughlin一直關注高溫超
導,也有不少想法,但寫paper很少。
90年代超導實驗的引用次數最多的文章可能是丁洪、Norman、Randeria發現贗
能隙的那篇, 是發表在1996年的Nature上的,我去年查的時候這篇文章已經被
引了600多次了。沈志勛(Stanford)的發現贗能隙的那篇,也就473次而已。
沈志勛在高溫超導國際會議上獲得了昂納斯獎,以表彰他在用photoemission研
究高溫超導電性質方面的工作,其實丁洪也不差。可能是因為這個,據說倆人關
系不睦,很可惜。
Princeton
一提起Princeton大家就會想到Anderson,不過我不想說他。我想說的是年輕
的Shivaji Sondhi,這個印度人和法國人Moessner合作在尋找Anderson提出的
RVB和spin liquid方面做出了很值得重視的工作,最近三年裡很多研究小組在
各種Heisenberg模型上尋找spin liquid和分數化,其中Sondhi貢獻很大。
單純地通過看他們的paper來了解他們的工作,是不現實的,
因為你目前並無研究經驗,無法判斷某篇paper是否重要以及對錯。
paper多不代表牛,因為可能都是無價值的;
paper被引用多也不代表牛,因為可能這篇paper是在一個錯誤的方向上的;
曾經做出了不錯的工作也不代表牛,因為他可能是在該項研究中處於
次要地位,等他自己做了professor,反而表現不出強的獨立科研能力。
Princeton的教授中,我個人認為理論的應該跟F. D. M. Haldane,他最近
幾年paper很少,他的研究高峰是在80年代。雖然他不夠活躍了,但是他的
open,insight和experience是數一數二的。Anderson已經80歲了,Sonhdi
則能力欠缺,至今沒有做出過特別值得一提的工作,估計以後也夠戧。
實驗的首推N. P. Ong,他在高溫超導的輸運性質測量方面基本上是世界第
一,物理直覺極好,而且很喜歡中國學生。崔祺當然比他名聲更大,但是
他只做量子Hall效應,這個領域的基本問題已經搞清楚了,論前途遠不能
和高溫超導相比。Ong是有可能在高溫超導領域做出獲得Nobel獎的工作的。
Boris Altshuler獲得了去年的Olive Buckley獎,也是非常出色的, 但我
沒有認真的讀過他的paper,所以無法判斷。Altshuler最近幾年仍然活躍,
主要是無序體系方面。
你去跟他的話,有一個重要的題目可以做,就是二維體系的metal-insulator轉變
1979年,Abrahams和Anderson等四人用標度理論,預言二維不可能存在MI轉變,
隨後Altshuler就把這個結論推廣到存在相互作用情況,這也是他的得意工作之一。
但是1995年,幾個蘇聯人發現了二維體系的metal態,與上述理論不符。
這是一個重要發現,隨後人們提出了十幾種理論機制去解釋,但都不正確。
Altshuler也提出了一個機制去解釋。你去了可以做這個題目,呵呵。
如果有人做出了這個題目,那他就可以和發現這個現象的Kravochenko一起獲得
Buckley獎了,嗯。
UIUC
UIUC物理系做理論凝聚態的人很多,而且搭配合理。如果想做理論強關聯,
有剛剛獲得Nobel prize的Leggett,還有Fradkin、Phillips、Stone,想
做計算物理;也有Ceperley這樣的計算物理大牛和Goldbart;想做統計物
理和重整化群,則有Goldenfeld;如果你喜歡懷舊,可以去找Pines和Baym,
他們會告訴你五十年前物理學裡發生了什麼事件。Fradkin一直從事高溫超
導和分數量子Hall效應的工作,Phillips最近幾年在做二維的金屬絕緣體
轉變和超導-金屬-絕緣體轉變,是活躍又有思想的人。相對來說,Stone
就不太活躍了。去UIUC,可以有很多選擇,而且UIUC有非常出色的實驗學家,
比如因確定了高溫超導能隙對稱性而獲得Buckley獎的van Harlingen,還有
最近剛剛竄紅的Yazdani,跟這些實驗學家們接觸可以獲得很多有價值的信息。
如果是 UIUC 和 Princeton 呢?
這個不好比較了,Princeton似乎喜歡養老,UIUC則有不少正當年的活躍分子。
Princeton的一個突出優點是高能物理特別強,如果對高能和凝聚態均有興趣,
Princeton顯然強於UIUC。
單純看凝聚態,UIUC是全美排名第一,不過有人多致勝的嫌疑,頂級人物不及
Princeton。
Harvard
Harvard物理系的Bertrand Halperin和新近加入的Eugene Demler都研究高溫
超導,前者早在高溫超導發現之前就憑藉KT相變和FQHE獲得很大的名氣,他在
高溫超導領域裡面做的唯一一個重要工作就是前面提到的反鐵磁體的低能有效
理論,其合作者裡面有另一位Harvard教授David Nelson。Nelson最近已經不
做高溫超導了,但他對超導的貢獻卻非常大,在5月份的巴西國際超導大會上,
他因為對超導渦旋動力學的巨大貢獻獲得了John Bardeen獎。Demler是張守晟
的博士,和張合作研究過SO(5)理論,他現在是Harvard的Assisstant Prof.,
為了獲得終身職位還需要繼續努力,所以這幾年他一直瘋狂地跟不同的人合作
發paper,什麼都研究,呵呵。
Chicago
Chicago理論凝聚態有幾個很老的牛人,比如Kadanoff,Wiegmann,他們
兩個都處於半退休狀態吧,已經沒什麼創造力了。女物理學家Levine最
近活躍在高溫超導前沿,寫過幾篇有一定影響力的文章,但是她的文章
看不到比較原創的思想,多數是在已有模型基礎上的適當改進。
Berkeley
Berkeley的李東海(Dung-Hai Lee)最近五年一直研究高溫超導,他的研究覆
蓋的面很廣,基本上每篇paper都很有想法,但特別受重視的文章還沒有。
Santa Barbara
UCSB的教授中,Matthew P. A. Fisher現在是在研究高溫超導機制,他以前
在UIUC讀PhD的時候,名義導師是Tony Leggett,但他一直跟Fradkin做研究。
他在80年代末花了很多時間去研究從Mott絕緣體到超流或者超導的量子相變,
2001年初Max-Planck的一個實驗室在實驗上成功地實現了從Mott絕緣體到超
流體的量子相變,其理論依據之一就是Fisher等人的研究成果。他最近五年
突然發飈,寫了無窮多的文章,在電荷分數化、拓撲序、規範場理論以及相
漲落、准粒子局域化方面都做了很多很有價值的嘗試。他的長期合作者包括
Senthil、Leon Balents、Chetan Nayak。
另外,老一輩的Doug Scalapino也一直研究高溫超導,他在高溫超導配對對
稱性和超導態的准粒子輸運性質方面都有很大的貢獻,他和White在stripe
的研究中也做了一些有意義的工作。他也做過一些RVB和規範場理論的研究。
UCLA
UCLA有三位教授一直從事高溫超導的研究,Steven Kivelson、Chetan Nayak
和Sudip Chakravarty,都名氣頗大。Kevinson的相漲落機制是高溫超導贗能
隙的最重要的解釋之一,他在stripe、分數化和一些唯象模型方面都做了很
多研究,他去年和李東海合作對Mott絕緣體進行分類,算是一個有益的嘗試。
Chakravarty和Halperin、Nelson在1989年做的關於反鐵磁體低能有效理論即
非線性sigma模型的工作是高溫超導領域中最有名的工作之一;他和Anderson
在十年前合作研究過由層間耦合形成高溫超導的可能性,不過被隨後的實
驗否定了;2000年他和Laughlin、Nayak以及Morr合作提出DDW模型,從那個
時候到今天,Chakravarty一直在和他的學生研究DDW模型。Nayak很少獨立做
研究工作,他基本上都是和別人合作寫paper,比如Frank Wilczek、Fisher、
Chakravarty等等。
UPenn
UPenn物理系做理論強關聯的只有Kane和Mele,他們以前做的還是不錯的,
但最近幾年基本都在做偏應用和技術的領域,不再做基礎研究了。
The Johns Hopkins
JHU只有南斯拉夫人Zlatko Tesanovic研究高溫超導,他和他的博士後Franz
合作,在高溫超導體的渦旋電子能譜方面有很突出的貢獻。這個人的工作我太
熟悉了,有千言萬語要說,不過時間有限就乾脆不說了,呵呵。
Los Alamos National Lab
Alexander Balatsky早年研究反鐵磁漲落機制,90年代中期研究高溫超導體
的雜質周圍的電子態,他所做的一些預言被後來潘庶亨等人的STM實驗所證實,
是高溫超導領域的重要進展。
Brookhaven Natinal Lab
Victor Emery跟Kivelson合作對高溫超導貢獻很大,老爺子去年7月因病去世了。
美國各大學裡面做高溫超導理論的太多了,名氣很大的還有Cincinnati的
Fu-Chun Zhang(張富春),他最著名當然就是和T. Maurince Rice合作提出
的t-J模型了。UIUC的老物理學家David Pines在反鐵磁漲落方面做了很多研究。
Wisconsin-Madison的Chubukov是他的合作者之一,也是反鐵磁漲落模型的堅
定擁護者之一。Argonne國家實驗室的Mike Norman和Tata研究所的Randeria在
對光電子譜實驗結果進行分析方面都貢獻非常大。Chigago大學的女物理學家
Catherine Levin在研究贗能隙的起因方面也寫過幾篇有一定影響力的文章。
在高溫超導這個領域,華人的貢獻是非常非常大的。
photoemission最棒的三個小組是Stanford的沈志勛小組,Argone
實驗室和Lawrence Berkeley的Johnson小組,前兩個都有華人唱
主角。輸運性質最牛的是Princeton的Ong小組和Toronto的Taillefer
小組,前者又是華人領頭。Neutron Scattering最牛的是Brookhaven、
Oak Ridge和MIT,第二個裡面有戴鵬程,他和Mook是最主要的。
做比熱測量的有劍橋的梁維耀,做STM的有現在在Boston的潘庶亨。
李東海(Berkeley)以前做FQHE的時候是很出色的,表明他的場論功底很深,
演繹能力很強。90年代之後他轉向高溫超導,經過一段時間的適應之後,很
快在解釋實驗結果方面表現出很強的獨立思考能力和洞察力。理論水平高,
又能把抽象理論和現象學聯繫起來,李東海大有前途。
牛謙(UT Austin)早年跟隨Thouless做二維凝聚態體系的拓撲性質研究,寫過
幾篇有影響力的文章,可惜後來慢慢地轉向那些更容易寫文章更容易申請經費
的領域,不再研究物理學的基本問題。不管他能力如何,這種逃避硬骨頭的態
度是很不可取的。
楊昆是MacDonald的學生,在Princeton做postdoc的時候一直從事FQHE的研究,
很少做高溫超導,偶爾和Sonhdi合寫過一篇超導的文章,很爛。他還是做FQHE
更有前途。
劉冬子的工作我不熟悉,謝心澄(奧克拉合瑪大學)的我只知道他十年前跟隨
Das Sarma讀書的時候曾經寫過一篇好文章,拿到職位後好像比較懈怠,他應該
是屬於那種跟着牛老闆才能出好工作的人,前途不大。