我校beat365英国官网网站“微納物理與應用研究室”勝獻雷助理教授、陳子瑜教授、博士生陳聰與新加坡科技設計大學楊聲遠教授、普林斯頓大學宋志達博士、西南科技大學趙建洲教授和北京理工大學餘智明教授合作，在磁性二階拓撲絕緣體理論研究中取得新進展。相關工作于2020年7月30日以“Universal Approach to Magnetic Second-Order Topological Insulator”為題在線發表于《Physical Review Letters》。博士生陳聰【導師：陳子瑜教授】和普林斯頓大學宋志達博士為論文共同第一作者，勝獻雷老師為唯一通訊作者，北航為第一作者和通訊作者單位。
二階拓撲絕緣體（SOTI）是拓撲材料領域新的研究熱點，與傳統的拓撲絕緣體（一階TI）不同，一階TI會在其（d-1）維的邊界上出現拓撲保護的無能隙邊界态，而SOTI的無能隙邊界态則出現在（d-2）維的邊界上。近幾年關于SOTI的理論研究很多，但是SOTI态的實現材料卻非常稀少，尤其是二維SOTI。因此尋找二階拓撲絕緣體材料是一個重要的科學問題。
在2019年，該研究團隊與合作者預言了graphdiyne（中文名：石墨炔）是二維二階拓撲絕緣體，首次為該物态預言實現材料，以“Two-Dimensional Second-Order Topological Insulator in Graphdiyne”為題發表在Phys. Rev. Lett. 123, 256402 (2019)。之後，他們又提出一種普适理論，從而預言了一大類二維二階拓撲絕緣體材料。以Bi/EuO(111)為例，即在磁性襯底EuO的(111)面生長二維六角蜂窩格子的Bi烯，通過近鄰效應在二維（一階）拓撲絕緣體中引入磁場，從而實現了Bi烯從一階TI到二階TI的拓撲相變。由于這種方法并不依賴于具體的一階拓撲絕緣體的細節，從而可以在一大類材料中實現（例如，三維的Bi2Se3系列材料，二維的矽烯系列材料等），将極大地促進高階拓撲材料的研究。
該工作得到了國家自然科學基金【重點、面上、青年】，北航青年拔尖人才計劃和國家留學基金委等項目的支持。
近年來，北航微納物理與應用研究室在陳子瑜教授的指導下，在關聯磁性和拓撲物态等方面不斷取得創新成果。他的悉心指導，不僅培養了學生，也促進了青年教師的成長，研究室博士生和青年教師近3年以第一作者/通訊作者發表Nature Commun. 2篇，Phys. Rev. X 2篇， Phys. Rev. Lett. 3篇。
參考文獻：
[1]Cong Chen#, Z. Song#, J.-Z. Zhao,Ziyu Chen, Z-M. Yu,Xian-Lei Sheng* and S. A. Yang, Phys. Rev. Lett. 125, 056402 (2020).https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.125.056402
[2]Xian-Lei Sheng#*,Cong Chen#, H. Liu,Ziyu Chen, Z.-M. Yu*, Y.X. Zhao*, and S. A. Yang,Two-Dimensional Second-Order Topological Insulator in Graphdiyne, Phys. Rev. Lett. 123, 256402 (2019).https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.256402
