师大新闻网讯 近日，我校物理学与信息技术学院潘明虎教授、高健智教授、朱文亮副教授参与申报的科技部国家重点研发计划“物态调控”专项中的“新型二维界面非常规超导体系的构筑、调控及其机理研究”重大项目正式获批立项，总经费2600万元。该项目由清华大学牵头申报，联合南方科技大学、中国人民大学、华东师范大学、北京应用物理与计算数学研究所和我校等5个课题承担单位共同开展，我校为第一课题“新型二维超导体的界面构筑与调控”承担单位。“物态调控”是“国家重点研发计划”首批启动的重大专项之一。该专项通过重点专项支持，在物理规范、新奇物态、调控方法、探测手段等方面取得重要创新，在拓扑超导、低维材料等前沿方向实现结构设计、材料制备、原型器件的重大突破，催生更多引领国际前沿的重大原创性成果。同时，面向国家战略需求发展基于新物态的新技术，发展新型功能器件，为推动新兴产业发展、践行自主创新奠定基础。

另讯 潘明虎教授团队与我校高健智教授、苏州纳米所李坊森研究员、美国犹他大学刘峰教授深度合作，作为共同通讯作者在二维分子拓扑材料和物理领域取得了突破性成果，发表在国际权威学术期刊《物理学评论快报》(Physical Review Letters)，基于工作的新颖性和重要性，被《物理学评论快报》遴选为编辑推荐文章，我校为该文章第一且共同通讯单位。

拓扑平带体系是一种强相互作用的量子系统，呈现出无能带色散的奇异布洛赫状态，源于电子布洛赫波函数的相消干涉（相位抵消）。不同于高度局域化原子轨道的拓扑平庸平带，相位抵消使得平带在以紧密局域状态为特征的实空间和具有色散带的奇异接触点的动量空间中都是拓扑的。此外，平带中完全淬灭的电子动能增强了电子-电子相互作用，导致了一系列理论上预测的多体量子现象，如分数量子霍尔效应、维格纳晶体、铁磁性、超导电性以及激子绝缘体。最近在转角双层石墨烯中发现的超导性进一步提高了对拓扑平带的研究兴趣。另一方面，理论上已经预测了各种二维拓扑平带材料，包括二维金属有机框架（MOF）、共价有机框架（COFs）、氢键有机框架和无机二维材料。实验上，已经在过渡金属笼目（Kagome）晶格化合物、双层魔角石墨烯等材料的表面观察到拓扑平带特征。然而二维拓扑平带的实验实现一直具有挑战性，迄今为止，还没有合成的单层材料能够直接观察拓扑平带。

潘明虎教授研究团队及合作者在Au（111）衬底上的表面，利用1,3,5-三(4-羟基苯基)苯（THPB）分子作为构筑单元，制备出大范围均匀结构有序的二维氢键有机框架（HOF）自组装单层结构。高分辨率扫描隧道显微镜（STM）在单分子层面揭示了二维氢键组装结构的尺度和特征，其长程有序性和晶格对称性通过低能电子衍射（LEED）得到进一步证实。而角分辨光电子能谱（ARPES）的测量则直接观察到整个布里渊区（BZ）上的电子拓扑平带的信息。密度泛函理论（DFT）的计算表明，观察到的拓扑平带来自一个“隐藏”的呼吸式电子笼目晶格（breathing-Kagome）。电子呼吸效应被证明是由氢键与共价键之间不同电子跃迁引起的。这一工作首次直接观测到二维分子框架中的非平庸拓扑平带，并进一步表明，二维氢键有机框架的自组装结构为合成二维有机拓扑材料提供了一种可行的方法，为探索拓扑平带等的多体量子物态铺平了道路。