报告人：胜献雷教授 北京航空航天大学

邀请人：王健教授

时 间：3月8日 周五 下午14:30至16:00

形 式：腾讯会议：339-706-772 　会议密码：1234

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摘要:

高阶拓扑绝缘体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)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，我们利用理论计算方法把这一研究拓展到二维材料。我们发现已经在实验上合成的石墨炔是一个二维SOTI材料，并构建了第二类Stiefel-Whitney数与二阶拓扑绝缘体之间的联系【1,2】。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【3】。拓展到三维，把二维二阶拓扑绝缘体堆叠起来，根据层间耦合强度的不同，可形成三维二阶拓扑半金属，或三维二阶拓扑绝缘体。三维石墨二炔可形成三维二阶节线半金属【4】，三维石墨一炔则是三维二阶拓扑绝缘体【5】。

参考文献

【1】X.-L. Sheng*, C. Chen, H. Liu, Z. Chen, Z.-M. Yu*, Y. X. Zhao*, and S. A. Yang, Two-Dimensional Second-Order Topological Insulator in Graphdiyne. Phys. Rev. Lett. 123, 256402 (2019).

【2】C. Chen, W. Wu, Z.-M. Yu, Z. Chen*, Y. X. Zhao*, X.-L. Sheng*, and S. A. Yang, Graphyne as a second-order and real Chern topological insulator in two dimensions. Phys. Rev. B 104, 085205 (2021).

【3】C. Chen, Z. Song, J.-Z. Zhao, Z. Chen, Z.-M. Yu, X.-L. Sheng*, and S. A. Yang, Universal Approach to Magnetic Second-Order Topological Insulator. Phys. Rev. Lett. 125, 056402 (2020).

【4】C. Chen, X.-T. Zeng, Z. Chen, Y. X. Zhao, X.-L. Sheng*, and S. A. Yang, Second-Order Real Nodal-Line Semimetal in Three-Dimensional Graphdiyne. Phys. Rev. Lett. 128, 026405 (2022).

【5】X.-T. Zeng, B.-B. Liu, F. Yang, Z. Zhang, Y. X. Zhao, X.-L. Sheng*, S. A. Yang, Three-dimensional real Chern insulator in bulk γ-graphyne. Phys. Rev. B 108, 075159 (2023).

报告人简介:

胜献雷，北京航空航天大学物理学院教授、博导。2012年获中国科学院大学博士学位，先后在中国科学院物理研究所、美国特拉华大学和新加坡科技设计大学从事科研工作。2015年入职北航物理学院，长期从事计算凝聚态物理研究，在PRL，Nature Comm，PRB等期刊发表SCI论文60余篇。

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