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为什么狄拉克材料如此稀少?

第一作者:王进莹(北京大学)
通讯作者:刘志荣(北京大学)


成果简介:

目前实验或理论上发现的具有狄拉克锥能带结构的材料(称为狄拉克材料)的种类在二维材料中所占的比例非常低。为了探讨狄拉克材料稀少的原因,我们系统地总结了已知的狄拉克材料的结构与电子性质,并且应用von Neumann–Wigner定理探讨了狄拉克材料稀少的根源。分析表明,要成为一个狄拉克材料,必须在结构对称性、相互作用参数、费米能、能带重叠等方面满足一系列的苛刻要求;而空间反演对称性是大部分狄拉克材料的根源。

 

团队介绍:

刘志荣课题组致力于生物大分子与纳米功能材料的统计理论与计算研究,一方面发展模型与方法,另一方面利用各种手段研究典型体系的重要性质。近年来代表性成果包括:阐明了天然无序蛋白质动力学优势的根源,提出了“配体云”的概念;提出受限系综的思想,发展了一种处理DNA构象统计的高效方法,研究结果深刻揭示了DNA局部结构与整体拓扑状态之间的关联,理论结果被多个实验所证实;建立了二维狄拉克材料的本征迁移率新理论,突破了形变势理论的局限性,并通过第一性原理计算揭示了相关体系丰富的带隙-迁移率调控性质。迄今共发表论文100余篇,引用近3000次。


参考文献:

The rare two-dimensional materials with Dirac cones Jinying Wang, Shibin Deng, Zhongfan Liu and Zhirong Liu. 

Natl Sci Rev 2015; 2: 22-39

https://doi.org/10.1093/nsr/nwu080

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