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二维与三维石墨炔中的实陈数与高阶拓扑态

作者:点击次数:更新时间:2022年03月29日

  目:二维与三维石墨炔中的实陈数与高阶拓扑态

报告人:胜献雷 教授   北京航空航天大学

  间:2022325日(星期五) 1400

  点:腾讯会议 ID 896 389 039

报告摘要:高阶拓扑量子态是近几年提出的一类新奇拓扑物态,即d维的n阶拓扑绝缘体有(d-n)维的无能隙边界态,而在其它地方都是有能隙的绝缘态。例如,一个二维(三维)二阶拓扑绝缘体(SOTI)会在两个不同的边缘(表面)的交界处,也就是零维的角(一维的棱)上出现边界态。这其实意味着,SOTI的两个不同的无能隙的边缘本身就是(d-1)维的拓扑绝缘体。在本工作报道之前,高阶拓扑绝缘体只在三维材料和人造系统中有少数理论预言,而在二维体系中,还尚未发现一个具体的真实材料的例子。我们发现已经在实验上合成的石墨炔是一个二维SOTI材料[1]。进一步,我们提出了一类磁性二维二阶拓扑绝缘体的普适构建方案,并预言Bi/EuO结构是磁性二维二阶拓扑绝缘体[2]。进而,我们发现在PT对称的无自旋轨道耦合体系中,高阶拓扑态可用real Chern number描述,发展了相应拓扑不变量的材料计算方法,并以石墨一炔为例做了系统研究[3]。石墨炔的三维材料可由二维堆叠而成,类似石墨,是ABC堆叠,结构已在实验上证实,我们发现三维石墨炔是二阶节线半金属,首次为该拓扑物态找到实现材料[4]

References

X.-L. Sheng*, C. Chen, H. Liu, Z. Chen, Z.-M. Yu*, Y. X. Zhao*, and S. A. Yang. PRL 123, 256402 (2019).

C. Chen, Z. Song, J.-Z. Zhao, Z. Chen, Z.-M. Yu, X.-L. Sheng*, and S.  A. Yang. PRL 125, 056402 (2020).

C. Chen, W. Wu, Z.-M. Yu, Z. Chen*, Y. X. Zhao*, X.-L. Sheng*, and S. A. Yang. PRB 104, 085205 (2021).

C. Chen, X.-T. Zeng, Z. Chen, Y. X. Zhao, X.-L. Sheng*, and S. A. Yang. PRL 128, 026405 (2022).

报告人介绍:胜献雷,北京航空航天大学物理学院,教授,博导。2006年本科毕业于西安电子科技大学,2011年博士毕业于中国科学院大学,中国科学院物理研究所博士后,2015年入职北航物理学院,长期从事计算凝聚态物理研究,在PRLNature CommPRB等期刊发表SCI论文50余篇。