报告人：杨小龙 副教授（重庆大学）

报告题目： 拓扑材料中的热输运：机制探索与调控新视角

报告时间：2026年6月25日（星期四）10:00

报告地点：理工楼1226

邀请人：王宜森、邓霖

报告摘要：

近年来，拓扑能带结构对热输运的调控已成为凝聚态物理与材料科学领域的重要研究方向。本报告首先介绍拓扑半金属中的反常热输运现象。金属中的热输运通常由电子和声子共同贡献，但实验上准确区分二者的贡献始终面临挑战。基于第一性原理计算，我们系统研究了多种拓扑半金属的电子与声子热输运特性，发现其普遍表现出异常高的声子热导率。由于拓扑能带结构使费米能级附近电子态密度较低，电子-声子耦合显著减弱，从而增强了声子热输运贡献，并导致有效洛伦兹数明显偏离Wiedemann–Franz定律。在CoSi等材料中，拓扑能带诱导的电子-空穴补偿进一步增强双极扩散效应，使电子热导率显著提高，进而产生反常的洛伦兹数。此外，我们揭示了TaAs/TaP体系中原子质量差增大导致声学–光学声子带隙扩展的机制，并据此预测了兼具超高热导率和超高载流子迁移率的拓扑半金属t-TaN。随后，报告将讨论拓扑声子态对热输运的调控机制。研究表明，在拓扑声子材料中，狄拉克、沙漏和节线等拓扑声子态可通过提高声子群速度、抑制声子散射或增强类波声子输运，显著改变热导率；而在外尔半金属TiO和高热导率半导体BAs中，外加单轴应变能够驱动拓扑声子相变，通过改变声子简并度并增加声子-声子散射通道，实现热导率的大幅调控。上述研究表明，拓扑电子态与拓扑声子态均可深刻影响材料的热输运行为，为热功能材料的设计与热性质调控提供了新的物理图景。

个人简介：

杨小龙，重庆大学物理学院副教授、博士生导师。2013年本科毕业于兰州大学，2019年于西安交通大学获博士学位，期间曾赴美国普渡大学联合培养。博士毕业后在深圳大学高等研究院从事博士后研究，于2021年加入重庆大学物理学院。研究方向为计算凝聚态物理，主要致力于凝聚态物质中电、热输运的理论研究工作。至今以第一/通讯作者发表SCI论文50多篇，包括1篇 Nat. Mater.，1篇 PRL，2篇Nat. Commun.，1篇 Appl. Phys. Rev., 2篇Adv. Mater., 18 篇PRB (含5 篇Rapid Commun或Letter)，并有3篇论文入选ESI高被引论文，论文引用 3600多次，H因子29。主持国自然青年、面上项目及新重庆青年创新人才项目等。