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科研進展

《Nature Communications》發表我院劉正猷、邱春印團隊研究成果

來源:  發布時間:2020-05-10 08:56:03 點擊次數:

最近,《自然?通訊》(Nature Communications)發表了題為“Observation of quadratic Weyl points and double-helicoid arcs”(《二次型Weyl點和雙螺旋費米弧的實驗觀測》)的研究論文。第一署名單位為武漢大學,何海龍博士后為第一作者,邱春印教授、劉正猷教授為論文的共同通訊作者。這項工作的合作者還包括武漢大學的博士生蔡祥曦,武漢大學的肖孟教授、柯滿竹教授,以及美國UT Dallas大學的張帆教授。該研究受國家重點研發項目、國家自然科學基金委重大項目等基金資助。

近年來,人們對拓撲半金屬進行了大量研究。其中典型的例子是狄拉克半金屬和外爾半金屬(分別以三維布里淵區中孤立的四重和二重線性簡并為特征),它們是高能物理的類比物。最近,超越以上高能類比的“非常規準粒子”在凝聚態物理和材料科學領域引起了極大關注。

基于三維手性聲子晶體,這項研究實驗報道了二次型外爾點及其相應的雙螺旋拓撲表面態。區別于現有的“非常規準粒子”,如三重或四重線性簡并的自旋-1外爾點和荷-2狄拉克點,這里的二次型外爾點是二重簡并點,在其附近沿兩個方向是拋物型、第三個方向是線性(見圖1)。除以上反常的體色散特征外,還實驗揭示了奇異的雙螺旋拓撲表面態,它從二次型外爾點出發,終止于兩個常規的線性外爾點,進一步為這種非常規的拓撲節點提供了確鑿的實驗證據(見圖2)。

圖1:(a)聲子晶體中四個不同外爾點的局部放大圖,其中Γ點和A點的二重簡并點為二次型外爾點,其它為常規外爾點。(b-d)相應的實驗證明。

圖2:雙螺旋拓撲表面態的實驗驗證。

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