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凝聚态物理前沿讲座
 
题目: 非磁性晶体材料中的拓扑不变量的分类和判别
时间: 2018年12月06日 10:00
地点: 中国科学院物理研究所M236会议室
报告人: 方辰 研究员

报告人简介:方辰于1982年出生于北京,2004年于北京大学物理学系取得理学学士学位,2011年于美国Purdue University物理学系取得博士学位。2011至2015年间先后在Princeton University、University of Illinois、MIT等学校任博士后研究助理。2015年入选百人计划并于11月入职中科院物理所理论室任副研究员,2018年8月任研究员。方辰的主要研究方向是拓扑物态中的理论,包括拓扑能带理论和强关联体系的拓扑分类问题等。回物理所后发表(只列通讯作者文章)Nature 1篇,Nature Physics 1篇,Nature Communications 1篇,Physical Review X 1篇,Physical Review Letters 4篇等。方辰是国家重点研发计划青年项目负责人。

报告摘要:拓扑不变量是一类全局量子数。与能量、角动量等量子力学中常见的好量子数不同,电子材料中的拓扑不变量不是某个强度量在实空间的积分,而只依赖于价带的电子波函数作为一个整体的性质。具有非零的拓扑不变量的材料被称为拓扑材料,这些材料的奇异性有时体现为存在不可被局域化的表面态,有时体现为在材料内部的“量子反常”,而拓扑不变量就是决定体系一切拓扑性质的唯一的参数。因此,寻找一个体系中所有拓扑不变量的表达形式,以及计算这些拓扑不变量,成为了判别拓扑材料的最重要的步骤。在报告中,我将介绍近年来不断被人们在理论上发现的在具有各种维度、各种对称性的体系中可能存在的拓扑不变量。我还将介绍一种用来快速计算拓扑不变量的通用算法,通过这个算法,我与合作者们近期在39519种晶体材料中找到了8000余种拓扑材料。

【1】Z. Song, T. Zhang, Z. Fang and C. Fang, Nature Communications 9, 3530 (2018).
【2】Z. Song, T. Zhang and C. Fang, Physical Rev. X 8, 031069 (2018).
【3】T. Zhang, Y. Jiang, Z. Song, H. Huang, Y. He, Z. Fang, H. Weng and C. Fang, arXiv:1807.08756 (to appear in Nature).


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