徐虎課題組發現具有量子谷Berry Phase的拓撲聲子態在二維六角晶格材料中普適存在。隨著研究的深入,拓撲材料的分類越來越豐富和多樣化。到目前為止,拓撲材料的研究主要集中在費米子相關的系統。隨著研究水平的進一步發展,拓撲的玻色子系統也越來越引起人們的關注,例如光子晶體、聲子晶體等人工晶體中的拓撲現象等。但是,固體中的THz頻率段的拓撲聲子的研究相對緩慢。理論研究表明,拓撲聲子對研究量子聲子霍爾效應、拓撲聲子熱器件等具有重要作用。因此,在現實材料中尋找拓撲聲子態是相關領域亟待解決的問題。
在研究中,徐虎課題組研究人員采用基于密度泛函理論的晶格動力學計算,根據二階力常數矩陣構造類似于電子系統的緊束縛哈密頓量,從而可以獲得聲子系統的Berry 相和拓撲邊緣態。在此基礎上,他們結合高通量計算,發現具有量子谷Berry相的Dirac聲子態在二維六角晶格材料中普適存在(圖3a)。研究結果對進一步研究拓撲聲子態以及其實際應用具有重要作用。
近兩年,徐虎課題組致力于拓撲材料的理論預測和設計方面的研究工作,以南方科技大學物理系為第一單位發表1篇Phys. Rev. Lett.,1篇Nano Lett.和8篇Phys. Rev. (其中5篇為Phys. Rev. B Rapid Communications)。
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