“拓扑电子材料计算预测”获2023年度国家自然科学奖一等奖

来源: 青瞳视角
2024-06-25 12:46:36

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  “拓扑电子材料计算预测”是由方忠院士领导研究团队历时近10年攻关取得的项目成果,使得中国在拓扑物态研究领域领先世界。其主要科学发现包括三个方面:

  一是成功发现首个量子反常霍尔效应绝缘体,创新性提出在拓扑绝缘体中产生长程铁磁序的新机理和调控磁性绝 缘体产生非零陈数的新方案,为实现量子反常霍尔效应绝缘体提供了一个切实可行的方案。目前,国际上多个实验组精确地在该材料体系中观测到量子反常霍尔效应,证实了理论预言。

  二是成功发现首个狄拉克半金属和首个外尔半金属,从而首次在晶体材料中实现了“手性”电子态——外尔费米子。这一“固体中发现外尔费米子”成果被国际重要学术期刊《物理评论》列为125年来发表的最重要的49项工作之一,也是唯一来自于中国的研究工作。该成果还入选英国物理学会《物理世界》评选的2015年十大突破、美国物理学会《物理》评选的2015年八大亮点工作。

  三是提出并实现了判别拓扑性质的普适计算方法,该方法基于非阿贝尔贝里联络计算拓扑不变量,避免了电子波函数规范选取的困难,且不受材料对称性的限制,成为计算判定材料拓扑类别的主要方法。

  据了解,“拓扑电子态”的发现,改变了人类对于“物态”的认知,该态独特的物理性质,为变革性技术的产生提供了全新的可能,是当前凝聚态物理的研究热点。

  “站在新的历史起点,浦东将坚持原始创新、集成创新、开放创新一体设计,打造‘一体两翼’全链条科技创新服务格局。”在当日科创策源重点平台启动仪式上,上海市浦东新区副区长吴强如是说。

  刘慈欣回答:“如果我们的科幻片能拍得像未来的历史的话,那么它对我们的意义就更大一些。”

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