报告题目：轴子绝缘体Mn-Bi-Te家族中的理论研究

报告人：顾铭强 副教授 

邀请人：吴锐 教授

时间：2024年9月23日 10:30 - 12:00

地点：广州国际校区 C2a-207

欢迎广大师生踊跃参加。

自旋科技研究院

2024年9月18日

报告摘要：

轴子绝缘体是一种在磁性量子材料中存在的拓扑相，其电子束缚在晶体中的空间布局具有特殊的拓扑性质。具体而言，轴子绝缘体的能带结构在动量空间中具有非零的陈数（Chern number），这意味着轴子绝缘体具有非平凡的拓扑性质。这种特殊的能带结构使得轴子绝缘体表现出一些非常有趣的电子输运性质，例如边界态和量子霍尔效应。本报告将介绍我们在Mn-Bi-Te家族材料作为磁性轴子绝缘体的理论研究与实验观测中取得的一些进展：1、理论上预言了该体系中存在可调控的轴子绝缘体、外尔半金属、三维陈绝缘体、三维量子自旋霍尔绝缘体（脆拓扑）等拓扑物相；2、预言了轴子绝缘体相的边缘态能谱特征，并获得实验验证；3、与实验合作首次观测到磁性拓扑绝缘体中磁性调控的能隙打开和关闭现象；4、证明了材料的几何构型对铁磁体系下的Mn-Bi-Te实现拓扑磁电效应的重要性；5、为在实验上观测到的在反铁磁Mn-Bi-Te中存在的一种新的霍尔效应——层霍尔效应——建立了一个普适的理论图像。我们的一系列工作从理论上证明了利用轴子绝缘体材料实现自旋电子学器件的可行性。

报告人简介：

顾铭强，南方科技大学物理系研究副教授。师从南京大学吴小山教授，毕业后在非本征铁电性与极化金属界的著名理论学者James Rondinelli课题组中从事博士后研究工作。长期从事钙钛矿氧化物及功能性二维材料的理论研究，主要关注材料的物相、物性调控及材料设计。研究方向为利用第一性原理计算与模型哈密顿量的理论方法，对材料在受激后的响应进行预测计算。开创性地开发了一套基于密度泛函理论的含时密度矩阵刘维尔方程方案(TDLDFT)，用以研究光激发后的电荷转移问题；发展了基于Wannier轨道下计算三维材料中一维边缘态电子能谱的方法。在Science、Nature Materials、Nature Communications、Physical Review Letters等高水平杂志上发表论文30余篇，当前谷歌学术总引用1219次，H-index为19。