摘要：拓扑材料已经成为量子材料的前沿领域，它所展现的狄拉克特性既具有重大的基础研究价值，又具有器件应用潜力，在红外探测器件、量子计算等领域有潜在的应用前景。本次报告主要介绍拓扑狄拉克半金属和外尔半金属的表面态输运特性。拓扑半金属的一个重要特征是费米弧表面态以及由上下表面费米弧耦合起来形成的外尔轨道。实验中发现，砷化镉纳米晶体在强磁场下能够突破体态的量子极限，使得表面电子态处于较低的朗道能级，在输运测量中呈现出了三维的量子霍尔效应[1-2]。而对于外尔半金属砷化铌体系，在低温输运测量中发现受拓扑保护的表面费米弧产生高频量子震荡，这些表面费米弧能够在很大程度上抑制电子的散射，同时具备了高载流子浓度和高迁移率的特性。因此，实现了到目前为止薄膜体系中的最高电导率，是铜的100倍，是石墨烯的1000倍[3]。拓扑狄拉克材料的费米弧特性研究为新拓扑物态的探索提供了实验基础。

参考文献:

1. Faxian Xiu*, et al., Nature 565, 331 (2019).

2. Faxian Xiu*, et al., Nature Communications 8, 1272(2017).

3. Faxian Xiu*, et al., Nature Materials 18, 482 (2019).

个人简介：修发贤于2007年获得加州大学河滨分校的博士学位。2011年担任爱荷华州立大学助理教授。2013年入职复旦大学。修发贤教授主要从事半导体材料，狄拉克材料和器件物理方面的研究工作。在过去的十余年中，在学术期刊Nature, Nature Materials, Nature Nanotechnology, Nature Communications等发表SCI论文110余篇。目前的工作重点在于新型狄拉克材料的生长、物性测量方面的研究。研究工作被《Science》和《Nature Nanotechnology》亮点报道。承担了国家自然科学基金委重点项目，参与了军委科技委重大项目以及科技部重点研发项目。研究成果得到国际同行的肯定与认可，被同行评价为“获得20%左右的最高栅极调控能力”“卓越的电导转换特性”以及“手性自旋电子研究的重大实验进展”。近期发现了拓扑狄拉克材料中的三维量子霍尔效应和拓扑半金属中的超高电导率，被基金委选为“年度优秀成果”。同时被Nature Reviews Materials评价为“第一次在本征三维晶体中发现了量子霍尔效应”。修发贤于2013年获得了优秀青年基金和上海浦江人才计划的资助。2017年获得中国光学十大进展。2019年获得科学中国人-杰出青年科学家奖。