四川师范大学物理与电子工程学院、计算科学中心张浩然副教授课题组与加拿大McGill大学郭鸿教授等人合作, 在《Physical Review B》上发表题为“Effects of spatial dimensionality and band tilting on the longitudinal optical conductivities in Dirac bands”的研究论文. 四川师范大学为该论文的第一单位, 张浩然副教授与McGill大学郭鸿教授为通讯作者, 四川大学李志强教授和王鹏教授等人为共同作者.

  自发现石墨烯以来, 狄拉克费米子一直是凝聚态物理中的热点问题. 狄拉克费米子, 按照空间维的不同可划分为一维、二维和三维等三种, 按照倾斜参数的不同可划分为untilted相, type-I相, type-II相和type-III 相等四类. 物理系统的空间维度和载流子能量色散在很大程度上决定了大多数物理性质. 采取统一的方式研究不同空间维中某一指定物理量, 可以揭示不同维度在该物理量上的相似性与差异性. 

  作为凝聚态物理中重要的物理量, 纵向光电导能够提取材料系统的能带结构和光学性质方面的信息, 并被广泛应用到狄拉克费米子系统的实验和理论研究中. 课题组前期工作Phys.Rev. B 103, 125425 (2021)和Phys.Rev. B 106, 165404 (2022)系统地研究了二维狄拉克能带中光电导的新奇行为. 张浩然副教授等人在此基础上持续向前推进, 在新近发表的论文Phys.Rev. B 108, 035407 (2023)中解析地计算了常见空间维和所有Lifshitz相的狄拉克能带中的纵向光电导, 并发现其中带内和带间光电导的普适标度行为（图1, 图2）, 揭示二维和三维狄拉克能带在纵向光电导上的相似性（图1, 图2）以及它们与一维狄拉克能带在纵向光电导上的差异性. 此外, 该工作还发现, 在很大的倾斜参数空间和特定的跃迁频率时, 二维和三维倾斜狄拉克能带的带间纵向光电导存在普适稳健的固定点（图3）.

  本论文得到国家自然科学基金委理论物理专款（11547200）和面上项目（11874271,11874273）的资助.

  论文链接: https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.108.035407

初审：唐    荣
复审：闫从华
终审：刘恒新

【编辑：唐荣】