科研进展

《Nature Communications》发表我院刘正猷、邱春印团队研究成果

来源:  发布时间:2020-05-10 08:56:03 点击次数:

最近,《自然•通讯》(Nature Communications)发表了题为“Observation of quadratic Weyl points and double-helicoid arcs”(《二次型Weyl点和双螺旋费米弧的实验观测》)的研究论文。第一署名单位为武汉大学,何海龙博士后为第一作者,邱春印教授、刘正猷教授为论文的共同通讯作者。这项工作的合作者还包括武汉大学的博士生蔡祥曦,武汉大学的肖孟教授、柯满竹教授,以及美国UT Dallas大学的张帆教授。该研究受国家重点研发项目、国家自然科学基金委重大项目等基金资助。

近年来,人们对拓扑半金属进行了大量研究。其中典型的例子是狄拉克半金属和外尔半金属(分别以三维布里渊区中孤立的四重和二重线性简并为特征),它们是高能物理的类比物。最近,超越以上高能类比的“非常规准粒子”在凝聚态物理和材料科学领域引起了极大关注。

基于三维手性声子晶体,这项研究实验报道了二次型外尔点及其相应的双螺旋拓扑表面态。区别于现有的“非常规准粒子”,如三重或四重线性简并的自旋-1外尔点和荷-2狄拉克点,这里的二次型外尔点是二重简并点,在其附近沿两个方向是抛物型、第三个方向是线性(见图1)。除以上反常的体色散特征外,还实验揭示了奇异的双螺旋拓扑表面态,它从二次型外尔点出发,终止于两个常规的线性外尔点,进一步为这种非常规的拓扑节点提供了确凿的实验证据(见图2)。

图1:(a)声子晶体中四个不同外尔点的局部放大图,其中Γ点和A点的二重简并点为二次型外尔点,其它为常规外尔点。(b-d)相应的实验证明。

图2:双螺旋拓扑表面态的实验验证。

附全文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-020-15825-5




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