近日，物理科学与技术学院在物理学领域国际知名期刊《Physical Review B》发表题为“Achieving one-dimensional flat bands in corrugated monolayers”的学术论文，报道了在二维材料体系中通过力学弯曲实现平带的物理原理。物理科学与技术学院硕士研究生周瑞为第一作者，孙士帅副教授和齐景山教授为文章共同通讯作者。

近年来，由于平带与众多新奇物相的紧密联系，平带成为了研究磁性、拓扑超导和分数霍尔效应的重要平台。但是，已经发现的材料体系和设计方法都是稀少的。因此，该研究创新性地提出了在单层波纹状中实现平带的可能性，并且基于研究中的弯曲滑移模型有望在多种类似结构的材料中实现平带。

图1.二维CIPS材料弯曲过程中导致的原子重构以及轨道占据的变化。

在二维材料(CIPS)的波纹状结构中，力学弯曲造成的层间滑移诱导了铜原子与硫原子之间的空间构型发生突变，即随着弯曲度的增大，Cu-S构型由原来的二维三角形构型变成三维四面体构型，成功在单层CIPS中实现了电子平带和电荷局域化，如图1所示。其中的物理机制在于这种构型造成了硫原子对顶部价带的主要轨道贡献由原来的面内轨道变成了面外轨道，使得电子在面内方向上的跃迁能力大幅降低，从而导致了电子之间的库伦相互作用相比于动能占据主导地位，形成一维平带。另外，由于平带与磁性的关联，通过空穴掺杂即可在非磁CIPS中诱导出磁性。该研究不但提出了通过力学弯曲实现平带的设计思路，还阐释了电子轨道占据在影响电子跃迁中起主导作用，为后续平带材料的发现与设计提供了物理参考。

此次论文的成功发表，既是“以研促学、以创育人”理念的生动实践，也展现了物理科学与技术学院在创新人才培养及推动学科建设方面的系统性成效。未来，我院将持续完善学生科研创新培养体系，为学生搭建更多接触前沿、探索未知的桥梁，使更多青年学子在科研领域贡献新的力量。