近日，重庆大学物理学院物理系&结构与功能研究所王锐副教授与南方科技大学物理系徐虎副教授和华南理工赵宇军教授等合作，在拓扑声子态的研究方面取得重要进展，首次在声子系统中实现区别于传统Weyl系统的Triangular Weyl Complex。研究工作被物理顶级期刊《Physical Review Letters》接收发表，物理学院王锐副教授是该论文的第一作者。
拓扑材料是当前凝聚态物理和材料科学的研究热点，随着研究的深入，拓扑材料的分类越来越丰富和多样化。到目前为止，拓扑材料的研究主要集中在电子相关的系统。相对于拓扑电子领域的丰硕成果，系统地研究固体晶体材料中的拓扑声子态仍处于起步阶段，特别是如何实现新的拓扑声子激发还处于探索阶段。声子中不存在自旋轨道耦合，且不受泡利原理的限制。这些条件使得声子系统中拓扑激发将严格受晶体对称性保护，更有利于研究对称保护的拓扑准粒子激发。
在该工作中，王锐与合作者首先根据有效模型和对称性分析提出Triangular Weyl Complex广泛存在于六角对称或者三角对称且具有时间反演对称性的材料中。Triangular Weyl Complex由三个Weyl点组成，这与传统Weyl系统中成对出现的Weyl点完全不同。进一步通过第一性晶格动力学计算，并在著名材料α-SiO2实现了该对称保护的拓扑物态。Triangular Weyl complex表现出独特的拓扑表面态：表面弧终结于一个double Weyl点和两个single Weyl点的投影。α-SiO2的晶格动力学性质广泛被理论和实验研究，有望进一步实验实现。因此，该工作将对拓扑新物态的探索和现实应用产生积极影响。
论文连接：
https://journals.aps.org/prl/accepted/c4075Y26Rad13176957b16f6c735b486288aa8953?from=timeline
该工作受到国家自然基金、重庆大学理论物理平台、重庆市青年拔尖人才项目、南方科技大学科学与工程计算中心等支持。
