四川师范大学物理与电子工程学院张浩然副教授、中国科学院合肥物质科学研究院周建辉研究员、北京理工大学姚裕贵院士等人在二维倾斜狄拉克材料中等离激元的研究上取得重要进展，在《Chinese Physics Letters》（中科院分区：一区Top期刊）上发表题为“Anomalous acoustic plasmons in two-dimensional over-tilted Dirac bands”的研究论文[Chinese Phys. Lett. 43, 040707 (2026)]。我院硕士毕业生严昌旭、谭朝杨（现分别于北京师范大学、中国人民大学攻读博士学位）与北京林业大学张福如老师为共同第一作者，张浩然副教授和周建辉研究员为论文共同通讯作者。

  等离激元作为电子液体中由长程库仑相互作用诱导的元激发，是等离激元光子学和自旋电子学领域的重要基础。近年来，狄拉克费米子体系中的等离激元已在第I类狄拉克材料中得到广泛研究，例如张浩然副教授、周建辉研究员和姚裕贵院士2014年对硅烯类材料中等离激元的研究工作[Phys. Rev. B 89, 201411(R) (2014)]。然而，在第II类低维狄拉克材料（能带如图1（a）所示）中，针对由洛伦兹对称性破缺所诱发的新奇等离激元的探索仍十分匮乏。

  该工作[Chinese Phys. Lett. 43, 040707 (2026)]首次揭示了第II类二维狄拉克材料中三支等离激元模式的共存与调控。这三支等离激元包含一支具有\sqrt{q} 色散的光学模式，以及两支具有线性色散的声学模式（色散关系如图1（b）所示）。它们的出现与费米面拓扑之间的深刻关联：费米面中的P口袋和N口袋的电荷密度波，在各自传播且彼此“同相”（in-phase）时构成光学模，在“反相”（out-of-phase）时则形成低频声学模；而开放费米面增强了带内关联，使得在单粒子激发区内部仍可激发出一支强烈的高频声学模。此外，这些等离激元的传播行为与能带倾斜方向密切相关。

  该研究工作得到了科技部国家重点研发计划（批准号：2024YFA1611300 和 2020YFA0308800）、国家自然科学基金（批准号：11547200、12574059 和 12174394）、合肥物质科学研究院院长基金（批准号：BJPY2023B05）、安徽省重大科技专项（项目号：s202305a12020005）、中国科学院基于重大科技基础设施的基础研究计划（批准号：JZHKYPT-2021-08）、安徽省高磁场实验室（合同号：AHHM-FX-2020-02）以及中国博士后科学基金（批准号：2019M650583）的资助。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0256-307X/43/4/040707

编辑：唐荣   审核：黄奕嘉   终审：廖磊