拓扑绝缘体的研究

Topological insulator is one of the hottest topics in condensed matter physics. To realize quantum anomlous Hall effects and detect Majorana fermions are the two key problems in this area. In this project, we will collect main research groups in China and focus on the key problems to make some breakthroughs.

拓扑绝缘体是目前凝聚态物理研究的一个热点，其中最关键的两个问题是量子化反常霍尔效应和Majorana费米子的观察与探测。本项目将针对这两个关键问题集中国内这方面研究的主要力量进行攻关，力争取得突破。

本项目的目标是实现量子反常霍尔效应以及寻找Majorana费米子存在的证据。经过项目组成员3年的努力，我们非常好地完成了目标，不仅实现了量子反常霍尔效，还对磁性掺杂拓扑绝缘体的磁性起源，不同量子反常霍尔平台之间的相变行为进行了系统研究。在Majorana费米子的研究方面，我们制备了人造拓扑超导结构，在该体系中首先观察到了vortex和其中的束缚态（Andreev bound states），又进一步观察到了Majorana费米子存在的迹象。此外，我们还从理论上预言了多种拓扑材料，特别是外尔半金属。