报告题目：二维磁性拓扑绝缘物态的理论研究

报告人：牛成旺     

报告时间：4月27日下午3:30

报告地点：16号楼510

报告摘要：二维材料因其丰富的电子物性展现出极大的应用前景，在自旋电子学、高温超导等领域均受到广泛的关注。二维拓扑绝缘体在石墨烯中的发现更是激起了人们对拓扑材料的研究与探索。由于拓扑绝缘体是一类由时间反演对称性保护的拓扑量子态，之前人们的研究主要集中于非磁性的材料体系。有意思的是，拓扑绝缘体中磁有序的引入却可以实现一些新奇的量子效应。我们的研究发现nonsymmorphic对称性可有效保护二维反铁磁体拓扑量子态的实现。基于第一性原理计算预言了具有层状结构的SrMnPb等是实现二维反铁磁拓扑绝缘体较为理想的材料体系[1]。通过紧束缚模型与第一性原理计算结合的方法，我们预言了二维的EuCd₂Bi₂是一种带隙高达750meV的磁性拓扑绝缘体[2]。并且研究表明这个体系无论处于铁磁态还是反铁磁态，具有面内磁化还是面外磁化，都保持拓扑非平庸特性。此外，还提出了六角晶格中实现二阶拓扑绝缘体的新机制，并据此发现了强鲁棒性的磁性二阶拓扑绝缘体[3]，增加了人们对于二维材料中磁结构与能带拓扑间关系的认识和理解。

参考文献：

[1] C. Niu, H. Wang, N. Mao, B. Huang, Y. Mokrousov, and Y. Dai, Phys. Rev. Lett. 124, 066401 (2020).

[2] H. Wang, N. Mao, X. Hu, Y. Dai, B. Huang, and C. Niu, Mater. Horiz. 8, 956 (2021).

[3] R. Li, N. Mao, X. Wu, B. Huang, Y. Dai, and C. Niu., Nano Lett. 23, 91 (2023). 

报告人简介：牛成旺，教授、博士生导师，山东大学齐鲁青年学者。从事材料的结构设计、电子结构调控和拓扑量子态等相关的理论研究工作，揭示了二维铁磁/反铁磁拓扑绝缘体的形成机制，提出了混合拓扑半金属的新概念，证明了拓扑绝缘体和拓扑晶体绝缘体间的拓扑相变以及在材料中可共存。系统性的研究工作在Phys. Rev. Lett.、Nat. Commun.等国际知名学术期刊上发表SCI论文60余篇。