四川师范大学物理与电子工程学院张浩然副教授、赵永红教授、扬州大学芦杰教授、McGill大学郭鸿教授等人，在二维倾斜狄拉克能带的带间光电导研究中取得新进展，最近在《Frontiers of Physics》上发表题为 “Interband optical conductivities in two-dimensional tilted Dirac bands revisited within the tight-binding model”的研究论文[Front. Phys. 21(9), 095205 (2026)]。谭朝杨、侯鉴桐、陈新为论文的共同第一作者，严昌旭和张浩然为论文的共同通讯作者。

  二维狄拉克材料（如石墨烯、硅烯、8-Pmmn硼烯、有机导体 α-(BEDT-TTF)₂I₃ 、过渡金属二硫族化合物等）因其线性能带色散和高迁移率而备受关注。当狄拉克锥发生倾斜时，能带呈现强烈的各向异性，从而引发一系列新奇量子现象。光电导对材料的电子能带结构十分敏感，因而引起研究者的持续关注。针对倾斜狄拉克材料中光电导的理论工作，大多基于低能近似的线性化 k⋅p模型，例如张浩然副教授课题组的系列工作[Phys. Rev. B 103, 125425 (2021); 106, 165404 (2022); 108, 035407 (2023)]。然而，线性化 k⋅p模型仅保留动量空间狄拉克点附近的线性项，能否准确描述整个布里渊区内的光学跃迁特征（尤其是高频区域）一直缺乏系统的检验。为回答这一问题，研究团队采用紧束缚（TB）模型，系统地研究了二维倾斜狄拉克能带的带间纵向光电导，并与线性化k⋅p模型的结果进行了全面对比（见图1）。

  该研究工作发现，紧束缚模型中存在四种特征临界频率：常规临界频率、伴随频率、尖峰频率和截止频率，其中后三种在线性化 k⋅p模型中完全缺失。特别地，利用拉格朗日乘子法得到的常规临界频率和伴随频率的解析表达式，与数值结果在定量上一致；尖峰频率和截止频率不依赖于能带倾斜、掺杂和狄拉克点的能移，仅由布里渊区的整体能带结构决定。该工作表明，仅依赖低能近似的线性化k⋅p模型不足以完整描述倾斜狄拉克材料的高频光学响应。该工作的理论预言可指导未来在8-Pmmn硼烯、有机导体α-(BEDT-TTF)₂I₃及过渡金属硫族化合物等材料中的光学实验。

  该研究得到了国家自然科学基金（11547200, 12204329, 11874273）、江苏省自然科学基金（BK20241929）的资助。

  论文链接：https://doi.org/10.15302/frontphys.2026.095205

编辑：张浩然   审核：黄奕嘉   终审：廖磊