科学研究 /2025-3-11 9:21
物理学院李志指导本科生郑易淇在权威期刊《Physical Review B》发表研究成果
来源:物理学院|作者:李志|通讯员:邹静宜|摄影:李志|编辑:沈蔚瑜
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我校物理学院李志副教授指导2022级本科生郑易淇和2024级研究生李珊忠提出了一个新的准周期模型,即一维几何级数准周期链。通过解析和数值研究,揭示了该模型中存在多环嵌套拓扑点隙,相关成果以“Emergent multi-loop nested point gap in a non-Hermitian quasiperiodic lattice”为题,于2025年3月10日在线发表于国际权威期刊《Physical Review B》。郑易淇为文章第一作者,李珊忠和李志为共同通讯作者,我校为第一作者单位。本研究得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划项目、原子亚原子结构与量子调控教育部重点实验室开放基金、广东省基础与应用基础研究基金的资助。

1958年,P.W. Anderson为解释磷扩散实验中的电子输运受阻现象,提出了著名的Anderson局域化理论,成功解释了杂质半导体系统中金属-绝缘体相变的机制。随后,N.F. Mott指出Anderson相变过程中会存在扩展态和局域态共存的情况。N.F. Mott将分隔扩展态与局域态的边界称为“迁移率边”。因在磁性和无序体系的电子结构理论方面做出的贡献,P.W. Anderson, N.F. Mott和磁学之父J.H. Van Vleck共享了1977年的诺贝尔物理学奖。

Anderson局域化相变和迁移率边理论,深化了人们对半导体器件导电性能的认识,直接影响了后续几十年半导体工业的发展。近期,人们在准周期晶格的研究中发现,引入虚相位可以诱导出非厄米拓扑相,这种拓扑相在能量复平面中具有拓扑点隙结构。目前,大多数关于非厄米拓扑点隙的报道,均为拓扑绕数等于1的情况,设计一个具有高绕数拓扑点隙的模型对于理解非厄米拓扑点隙和多重迁移率边非常重要。因此,郑易淇结合在《数学物理方法》课上学到的知识,提出了具有几何级数结构势的一维玩具模型。通过对分形维度、能谱结构等物理量的分析,预言了该模型中会涌现多环嵌套的非厄米点隙。

最后,基于里德堡原子阵列系统,团队提出了验证上述有趣现象的实验方案。


论文链接: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.111.104204