院内各部门，

按照《四川省科学技术奖励办法》和四川省科学技术厅《关于2024年度四川省科学技术奖提名工作的通知》规定，现将该拟提名2024年度四川省科学技术奖的项目有关材料予以公示。

公示期自即日起5个工作日，凡有异议者，可在公示期内以书面形式向实名反映，并提供必要的证明材料。超出期限的异议不予受理。

特此公示。

联 系 人：龚赛

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2024年11月18日

一、项目名称

相对论性电子材料中磁性与光电响应的研究

二、提名单位意见

提名者：四川省教育厅

提名意见：相对论性电子材料可用狄拉克方程描述，是未来实现超高性能电子器件的重要候选材料。该项目组针对相对论性电子材料中磁性和光电响应的研究一直处于国际前沿，取得三项创新性成果：（1）建立了三维狄拉克/外尔半金属和具有线性自旋轨道耦合的三维电子气中的RKKY相互作用理论，首次提出了“利用RKKY相互作用可实现时间反演对称破坏的外尔半金属”的理论预言；（2）首次提出了 “利用Friedel振荡和等离激元可表征硅烯家族材料中拓扑相变”的理论预言；（3）构建了考虑外电场调控时1T’-MX2的低能有效哈密顿量，提出了“利用光电导可表征1T’-MoS2中拓扑相变和二维倾斜狄拉克材料中Lifshitz转变”的理论预言。项目的代表性论文产生较大的国际影响力，被SCI期刊他引219次（单篇最高他引100次），包括知名专家在Nat.Mater., Nat.Commun., Phys.Rev.X, Phys.Rev.Lett., Phys.Rev.B, Adv.Mater., ACS Nano, Chem.Rev.等顶级期刊上的引用，实质性地推进了所在研究领域的发展：构建的低能有效哈密顿量被写入Springer出版的学术专著，得到的理论结果被大量用于分析和解释实验，提出的理论预言被众多实验组证实。提名该项目为2024年度四川省自然科学奖。

三、项目简介

与通常的非相对论性电子材料用薛定谔方程描述不同，相对论性电子材料用狄拉克方程描述，是未来实现超高性能的自旋电子学、能谷电子学和光电子学器件的重要候选材料。该项目组针对相对论性电子材料中磁性和光电响应的研究一直处于国际前沿，特别在其中的RKKY相互作用、Friedel振荡、等离激元和光电导等方面的理论工作对材料的实验研究起到了重要的指导作用。该项目的研究内容、重要科学发现、同行引用及评价情况如下。

研究内容：（1）三维狄拉克半金属/外尔半金属和具有线性自旋轨道耦合的三维电子气中磁性杂质之间的RKKY相互作用、（2）硅烯家族材料中的Friedel振荡和等离激元、（3）1T’-MX2和8-Pmmn硼烯等二维倾斜狄拉克材料中的光电导。

重要科学发现：（1）建立了三维狄拉克/外尔半金属和具有线性自旋轨道耦合的三维电子气中的RKKY相互作用理论，首次提出了“利用RKKY相互作用可实现时间反演对称破坏的外尔半金属”的理论预言；（2）发现了硅烯家族材料的Friedel振荡中显著的拍和在单粒子激发带隙中非衰减的线性等离激元，首次提出了 “利用Friedel振荡和等离激元可表征硅烯家族材料中拓扑相变”的理论预言；（3）构建了考虑外电场调控时1T’- MX2的低能有效哈密顿量，提出了“利用光电导可表征1T’-MoS2中拓扑相变和二维倾斜狄拉克材料中Lifshitz转变”的理论预言。

同行引用及评价情况： 该项目的5篇代表性论文产生较大的国际影响力，被SCI期刊他引219次（单篇最高他引100次），包括国际知名专家在Nat.Mater., Nat.Commun., Phys.Rev.X, Phys.Rev.Lett., Phys.Rev.B, Adv.Mater., ACS Nano, Chem.Rev.等顶级期刊上的引用，实质性地推进了所在研究领域的发展：（1）所构造的低能有效哈密顿量被写入Springer出版的学术专著，且被他人用于研究外电场对1T’-MoS2中等离激元和pn结输运性质的调控；（2）所得到的理论结果被大量用于分析和解释实验；（3）所提出的部分理论预言被写入Springer出版的学术专著，部分理论预言被约翰霍普金斯大学Jonathan Gaudet教授、波士顿学院Fazel Tafti教授和中国科学技术大学陈仙辉院士等著名专家各自团队的实验观测证实。陈仙辉院士还在代表性引文3中很正面地评价道：“……，在拓扑半金属中，可以建立由（部分）自旋极化的狄拉克/外尔费米子介导的、局域磁矩之间的RKKY相互作用[代表性论文1和2、…]。在非中心对称晶体中，反对称自旋轨道耦合可以进一步修改这种 RKKY相互作用的形式，产生手性自旋纹理[代表性论文2]；这种情况解释了NdAlSi中复杂磁结构的起源[代表性引文1]。本文提出的强局域巡游交换耦合的实验证据进一步证实了RKKY机制，……。”

四、代表性论文专著目录

序号	论文（专著）名 称/刊名/作者	年卷页码(xx 年xx卷xx页)	发表时间（年 月 日）	通讯作者 （含共同）	第一作者 （含共 同）	国内作者	他引总次数	检索数据库	论文署名单位是否包含国外
1	RKKY interaction of magnetic impurities in Dirac and Weyl semimetals / Physical Review B / Hao-Ran Chang, Jianhui Zhou, Shi-Xiong Wang, Wen-Yu Shan, Di Xiao	2015年92卷241103页	2015年12月03日	Jianhui Zhou; Di Xiao	Hao-Ran Chang	张浩然、 王世雄	100	Web of Science	是
2	RKKY interaction in three dimensional electron gases with linear spin-orbit coupling / Physical Review B / Shi-Xiong Wang, Hao-Ran Chang, Jianhui Zhou	2017年96卷115204页	2017年09月13日	Jianhui Zhou, Hao-Ran Chang	Shi-Xiong Wang	王世雄、张浩然	36	Web of Science	是
3	Probing the topological phase transition via density oscillations in silicone and germanene / Physical Review B / Hao-Ran Chang, Jianhui Zhou, Hui Zhang, Yugui Yao	2014年89卷201411页	2014年05月27日	Jianhui Zhou	Hao-Ran Chang	张浩然、 姚裕贵	49	Web of Science	是
4	Anisotropic longitudinal optical conductivities of tilted Dirac bands in 1T ′- MoS2 / Physical Review B / Chao-Yang Tan, Chang-Xu Yan, Yong-Hong Zhao, Hong Guo, and Hao-Ran Chang （张浩然）	2021年103 卷125425页	2021年03月24日	Hao-Ran Chang（张 浩然）	Chao- Yang Tan, Chang- Xu Yan	谭朝杨，严 昌旭 , 赵永 红，张浩然	29	Web of Science	是
5	Signatures of Lifshitz transition in the optical conductivity of two-dimensional tilted Dirac materials / Physical Review B / Chao-Yang Tan, Jian-Tong Hou, Chang-Xu Yan, Hong Guo, and Hao-Ran Chang（张浩然）	2022年106 卷165404页	2022年10月04日	Hao-Ran Chang（张 浩然）	Chao- Yang Tan, Jian- Tong Hou	谭朝杨，侯 鉴桐，严昌 旭 ，张浩然	5	Web of Science	是
合计							219	/	/

五、主要完成人情况

六、完成单位

1、四川师范大学

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