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牛成旺教授等在二維拓撲半金屬研究中取得重要進展

發布日期:2019-08-15   點擊量:

近期,物理學院牛成旺教授與德國于利希研究中心合作北京快三开奖结果,在Nature Communications國際期刊發表題為“Mixed topological semimetals driven by orbital complexity in two-dimensional ferromagnets”研究工作(Nat. Commun.,2019,10,3179,影響因子為11.878)。牛成旺教授為該論文的共同第一作者和獨立通訊作者,山東大學為第一作者單位。

拓撲半金屬是一類全新的拓撲量子態北京快三开奖结果,根據其能帶結構的不同又可以劃分為狄拉克半金屬、外爾半金屬和節線半金屬等北京快三开奖结果。新奇的能帶結構使得拓撲半金屬具有奇異的物理性質,引起了人們極大的關注。然而北京快三开奖结果北京快三开奖结果,其材料的實現和拓撲物性的研究大多集中在三維體系中,對二維拓撲半金屬的研究嚴重滯后。如目前理論預言的二維節線半金屬均需忽略自旋軌道耦合作用北京快三开奖结果,對研究二維節線半金屬的奇異性質極為不利。此外,根據外爾方程,外爾半金屬需在奇數空間(如三維)中才能實現,這對外爾半金屬在二維體系中的實現也蒙上了一層神秘“面紗”。

該工作提出了基于二維鐵磁體的混合拓撲半金屬(mixed topological semimetals)的新概念。研究發現,自旋方向對二維體系的拓撲性質具有有效的調控作用,因此北京快三开奖结果,本研究將自旋方向與二維動量空間相結合,夠成三維混合空間,并在該混合空間中理論證明了拓撲半金屬實現的可能性。此外北京快三开奖结果,由于體系中對稱性的不同,能帶交叉點又可呈現出不同的維度,即分別實現了零維的混合外爾半金屬和一維的混合節線半金屬北京快三开奖结果。研究結果大大拓展了人們對二維拓撲半金屬的理解和認識,同時在新型拓撲量子器件的設計中也具有重要的應用價值。


牛成旺教授為山東大學物理學院碩博連讀博士畢業北京快三开奖结果,研究生期間就跟從戴瑛教授從事計算材料科學和拓撲量子態等領域的相關研究北京快三开奖结果。一系列的研究工作在Nature Communications、Nano Letters北京快三开奖结果、Physical Review B、Applied Physics Letters等期刊發表SCI論文40余篇北京快三开奖结果。201810月獲聘山東大學齊魯青年學者加盟物理學院戴瑛教授團隊。

該研究工作得到了晶體材料國家重點實驗室、山東省自然科學基金和山東大學齊魯青年學者計劃的支持。



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