刘正猷教授做客我校第五十二期“青年学者论坛”

10月28日上午,国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者特聘教授,武汉大学教授、博士生导师刘正猷做客我校第五十二期“青年学者论坛”,为我校师生带来题为“拓扑声子晶体”的学术报告。

刘正猷教授在报告中首先阐释了拓扑学的基本概念及拓扑学对其他学科发展的重要意义。通过通俗易懂的水杯向圆环的转换实例引入拓扑学的概念:只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的形状和大小,球体与圆环即为两种不等价的结构。而拓扑绝缘体则是一种内部绝缘表面导通的材料,这种材料的能带结构与传统绝缘体类似,但对其态密度函数积分后若为非零的数时,就表现出内部绝缘表面导通的性质。

接下来,刘教授以拓扑绝缘体为线索,就其基础研究的具体工作内容展开讲解。首先,刘教授介绍了经过人工设计及3D打印技术成型的声子晶体,其能带结构呈半导体形式,但若调节材料的结构参数,如旋转角度、改变尺寸与形貌等方式,可调节材料的能带结构,当两种材料的材料参数大小相同方向相反时,可能出现能带结构相同但态分布相反的效果,此时将两种材料拼接在一起时可出现中间区域为迪拉克锥的能带结构,此时该区域为半金属态,可导通相应频率的声波,从而出现拓扑声子晶体,其可应用于声二极管技术中。这些研究成果在国际上为首创,曾发表在Science等顶级期刊上。

在场师生针对刘正猷教授的报告内容展开了热烈的探讨,纷纷表示刘教授的讲授让大家开阔了眼界,是一场精彩的学术盛宴。

 

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