近日，我院物理系封晓勇副教授与戴建辉教授等人合作，在拓扑绝缘体领域取得重要进展，相关研究论文发表在今年7月5日Physical Review Letters上，这是我校物理系教师近年来在该刊物上发表的第二篇以杭师大为第一单位和通讯单位的高水平学术论文。
拓扑绝缘体是近年来物理学领域中的前沿热点问题，今年3月我国物理学家在掺杂拓扑绝缘体中观测到量子反常霍尔效应在国内外引起强烈反响。拓扑绝缘体材料不同于传统的“金属”和“绝缘体”，其内部为有能隙的绝缘态，表面则是无能隙的金属态。这种金属表面态起源于电子自旋轨道耦合导致的非平凡拓扑结构，从而受缺陷、杂质等外界扰动影响较小。然而当拓扑绝缘体中掺入磁性杂质时，由于局域磁矩和导带电子之间产生近藤耦合，从而会对表面态乃至整个体系的电子结构产生非常微妙的影响。
为了从理论上分析这种影响，封晓勇及其合作者们研究了一个蜂窝状格点上的近藤格点模型，用隶玻色子方法研究了自旋轨道耦合和近藤耦合竞争导致的物理后果。他们发现当近藤耦合超过一个特定非零数值时，体系从拓扑绝缘体演变成近藤绝缘体。他们的研究还发现1/4和3/4电子填充时体系在近藤区将出现一种新的拓扑量子态，即拓扑近藤绝缘体，伴随出现狄拉克重费米子表面态。PRL审稿人认为这一工作开拓了重费米子系统的相图结构，有助于理解一些可能的拓扑近藤绝缘体在化学掺杂和物理压力下的奇特物理行为。这一工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、科技部973量子调控重大研究计划的支持。
Physical Review Letters 刊物介绍：
Physical Review Letters(物理评论快报，简称PRL)为美国物理学会主办的高水平学术期刊，影响因子高达7.943（2013年数据）。除综合性期刊Science，Nature，以及综述期刊Review of Modern Physics外，PRL是目前国际物理学顶级专业期刊。
文章链接：http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.111.016402
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