袁娟
4月23日，湘潭大學物理與光電工程學院2016級「韶峰」實驗班本科生龔振昊同學以第一作者身份在物理學著名國際學術期刊《物理學評論B》(Phys. Rev. B.)上發表最新研究成果：「具有本徵Type-III型Dirac錐低能量石墨烯異構體的理論預測」(Theoretical prediction of a low-energy Stone-Wales graphene with intrinsic type-III Dirac-cone)。這是該院「韶峰」實驗班本科生第二次在該期刊上發表學術研究成果。
《物理評論B》是美物理學會(American Physical Society)旗下的具有重要影響的國際學術期刊之一，主要發表凝聚態物理領域的高水平前沿學術成果，是國際物理學界廣泛認可的享有高度學術聲譽的期刊之一。
SW40中本徵的Type-III型Dirac錐：(a)高對稱線上的能帶結構圖和態密度;(b)Dirac錐附近三維能帶結構圖;(c)Dirac錐附近各方向上的費米速度。
碳是一種重要的元素，可以以多種形態存在於自然界，如金剛石、石墨和有機物等。自從2004年單元層石墨烯發現以來，由於其優異的物理特性，二維碳材料受到人們的廣泛關注。由於碳元素的成鍵特性，石墨烯存在大量的二維異構體，這些不同的二維石墨烯異構體使得二維碳材料具有異常豐富的物理性質，近年來，探索新型二維石墨烯異構體一直是計算凝聚態物理中的重要研究熱點之一，大量潛在的二維石墨烯異構體在理論上被人們預測出來。在描述二維碳異構體的電子性質中，緊束縛近似是一種常用的重要方法，但是目前描述二維碳材料的緊束縛模型和參數都依賴具有的結構，不具有很好的可移植性。尋找具有普適性的緊束縛模型和參數是一件非常重要和有意義的工作，不僅可以更深入的理解其物理性質，而且還可以克服大系統中第一性原理計算量大的問題。
2018年7月開始，龔振昊進入「韶峰」實驗班科研興趣小組。在學術導師李金副教授的指導下學習緊束縛近似和第一性原理計算方法，採用FORTRAN語言編寫了緊束縛代碼和參數擬合程序;在何朝宇副教授的指導下利用課題組前期開發的晶體結構搜索代碼RG2(Phys. Rev. B., 97, 014104, 2018)搜索到30個全新的二維sp2碳晶體結構，並利用第一性原理對這些二維石墨烯異構體的穩定性和電子性質進行了研究。他們的研究表明，一個可由Stone-wales缺陷周期性拓撲而成的二維碳結構(SW40)在能量上穩定於所有前人提出的石墨烯異構體，在動力學上也是穩定的;SW40是一個具有本徵Type-III型Dirac-cone的半金屬材料，狄拉克錐附近的電子態具有非常強的各向異性;為了理解SW40這種稀有的電子性質，他們提出了距離依賴的緊束縛模型並優化得到一組具有良好移植性的參數，不僅可以非常準確的描述SW40及其應變下的電子性質，而且還可以準確的描述其它半導體型、金屬型、半金屬型的多種不同構型二維石墨烯異構體的電子性質。
應力可調控的Dirac錐：壓縮應力下由Type-III到Type-II轉變;拉伸應力下由Type-III向Type-I轉變。
他們的研究成果發表在今年4月23日第101期《物理評論B》上(Phys. Rev. B. 101, 155427, 2020，論文連結:https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.101.155427)，湘潭大學為第一單位，龔振昊為第一作者，李金和何朝宇為共同通信作者。這一工作得到了國家自然科學基金和教育部創新團隊項目的支持。
物理學類「韶峰」實驗班是湘潭大學專業拔尖人才培養改革試點項目之一。龔振昊曾獲得全國大學生數學競賽省級二等獎、湖南省大學生物理競賽校級二等獎、湘潭大學基礎學科獎學金和韶峰勵志獎學金等榮譽。目前已被南方科技大學免試錄取為碩士研究生。