科研进展

近日，物理学院理论物理团队在强关联电子系统的非平衡动力学研究中取得重要进展。由我院杜亮教授、胡翔教授、阳丽教授与兰州大学、湖北大学合作者共同完成的论文《New pathway to impact ionization in a photo-excited one-dimensional ionic Hubbard model》，于2025年9月22日在国际物理学顶级期刊《Physical Review Letters》正式在线发表（文章链接：https://doi.org/10.1103/jnzl-r8rm）。我校博士研究生程震宇为论文第一作者，广西师范大学为第一完成单位。

传统单结太阳能电池的效率受限于肖克利-奎伊瑟极限，最高仅约33%。而在强关联系统中，光激发产生的高能电子可通过与周围电子相互作用，诱发新的电子-空穴对，实现载流子数目的倍增。这类碰撞电离过程被视为突破肖克利-奎伊瑟极限的关键途径之一，具有重要的研究价值。然而，在一维系统中，碰撞电离现象长期以来未被实验或理论证实。该研究采用时间依赖的精确对角化方法，系统分析了一维离子化哈伯德模型在激光脉冲激励下的非平衡动力学行为，首次在该一维模型中观测到碰撞电离现象。更为重要的是，研究揭示了一种由离子势能（而非传统动能）主导的新型碰撞电离机制。该发现为理解强关联系统中的光致载流子倍增过程提供了新思路，对发展高效太阳能电池和光电器件具有重要的理论指导意义。

学院通过持续建设高水平学术平台和提供扎实资源支持，长期营造开放包容、协同交叉的科研环境，为原创性研究的涌现奠定了良好基础。该研究得到了国家自然科学基金的资助。