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 拓撲物態作為一種新的量子物態，包括拓撲絕緣體、拓撲半金屬、及拓撲超導體等，是過去十多年來凝聚態物理領域最具吸引力的研究熱點之一，拓撲物態的能帶結構在倒空間具有拓撲結構，且其宏觀物理性質如電輸運、熱輸運等均由電子軌道波函數的拓撲性質決定。這類材料具有獨特的量子性質，以拓撲絕緣體為例，它表現出與一般絕緣體完全不一樣的量子現象與物性，如拓撲保護的表面態、反弱局域化、量子自旋/反常霍爾效應等。因為拓撲絕緣體的拓撲特性，在自旋電子學、低功耗電子器件以及量子計算機等領域有著廣泛的應用前景。由于拓撲對稱性保護，拓撲材料的拓撲量子數對局部缺陷和擾動相當不敏感，這就為拓撲材料在量子技術的可能應用提供了無與倫比的先天優勢，也正因為如此，越來越受到研究者的高度關注和廣泛研究。自從拓撲能帶理論提出以后，在現實世界中探索新的拓撲材料就成為一個極具價值的工作。

由于熱漲落和量子漲落效應隨維度的降低而顯著增加，具有低維結構的材料常常具有許多新穎的物理特性和應用前景。近年來發現的大部分拓撲材料都具有二維或三維的結構特征，而具有準一維結構的拓撲材料比較少見。中國科學院寧波材料技術與工程研究所量子功能材料團隊何少龍研究員課題組近期在低維三元碲化物的奇異量子性質研究中發現了一種新的拓撲半金屬材料TaPtTe5。課題組對TaPtTe5的電輸運、Hall和磁阻進行了細致測量和分析，并利用低溫磁化率測量研究了該材料的de Haas-van Alphen（dHvA）量子震蕩，量子震蕩和數據分析結果如圖1所示，提取到的兩個震蕩頻率都對應非平庸的貝里相位，第一性原理的能帶結構如圖2所示，計算的拓撲指數也證實了它是一種弱拓撲的狄拉克半金屬材料，該材料是課題組成員繼TaPdTe5（Phys. Rev. B，2020，102，075141）和TaNiTe5（J. Phys. Chem. Lett.，2020，11，1172）等低維拓撲半金屬材料之后在該體系中發現的又一個新拓撲材料，考慮到這類材料的層狀低維結構和穩定性，它的發現為拓撲材料的研究和可能應用提供了又一個理想平臺。

TaPtTe5的dHvA量子震蕩

TaPtTe5的能帶結構

近期該工作以“Anisotropic transport and de Haas-van Alphen oscillations inquasi-one-dimensional TaPtTe5”為題發表在Phys. Rev.B，2020，103, 125150 (DOI：10.1103/PhysRevB.103.125150)。該工作得到國家重點研發計劃（2017YFA0303002）、國家自然科學基金（11674367、11974364、U2032207、11974061）、浙江省自然科學基金（LY19A040002）等的支持。