（1）磁性拓扑绝缘体中无序增强的层霍尔效应研究

2021年，美国哈佛大学及多所国内外大学的研究人员在反铁磁拓扑绝缘体中的轴子拓扑绝缘体相中首次提出并发现了“层霍尔效应”。层霍尔效应是一种新型的霍尔效应，是指在垂直外电场的调控下，材料中的上下表面电子自发偏向不同方向运动。

周斌教授团队研究了磁性拓扑绝缘体中无序对层霍尔效应的影响。研究发现轴子绝缘子相中的层霍尔效应对弱无序具有一定的稳定性。此外，研究发现无序可以对普通绝缘体的层霍尔效应有着增强的作用。基于玻恩近似，研究团队对普通绝缘体中无序增强的层霍尔效应进行了理论解释。

湖北大学物理学院博士研究生易晓霞为第一作者，合作者包括湖北科技学院教师花春波博士（原周斌教授指导的博士研究生）。

Xiao-Xia Yi, Chun-Bo Hua, Rui Chen, and Bin Zhou, Disorder-enhanced layer Hall effect in a magnetic sandwich heterostructure,Physical Review B109, 115301 (2024)

原文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.109.115301

（2）具有非零第二类陈数的四维弗洛凯拓扑绝缘体

2001年，美国斯坦福大学张首晟教授与合作者首次提出了四维空间中的量子霍尔效应，并提出用第二类陈数作为拓扑不变量表征四维系统的拓扑性质。当第二类陈数为非零整数时，该四维量子霍尔效应具有三维无能隙边界态。由非零第二类陈述定义的四维材料被称为四维拓扑绝缘体。在另一方面，由时间周期驱动诱导产生的拓扑绝缘体，即弗洛凯拓扑绝缘体，已经在低维系统中得到了广泛研究。然而，时间周期驱动在四维系统中的作用尚不明确。

周斌教授团队研究了时间周期驱动对四维系统的影响。研究发现一定强度的时间周期驱动可以诱导四维普通绝缘体转变为由非零第二类陈数表征的四维拓扑绝缘体，即四维弗洛凯拓扑绝缘体。此外，研究发现可以通过调控时间周期驱动的频率来诱导具有不同第二类陈数的四维弗洛凯拓扑绝缘体。

湖北大学物理学院博士后刘峥嵘为第一作者。

Zheng-Rong Liu, Rui Chen, and Bin Zhou, Four-dimensional Floquet topological insulator with an emergent second Chern number,Physical Review B109, 125303 (2024)

原文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.109.125303

上述两个研究工作得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金创新群体、湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划等项目的支持。