2019年7月22日，数理学院胡自玉老师（第一作者）研究团队在国际著名期刊《Physical Review Materials》上发表了题为“Topologically protected states and half-metal behaviors: Defect-strain synergy effects in two-dimensional antimonene”的研究论文，报道了首例拓扑保护态与半金属行为：二维锑烯缺陷应力作用下的协同效应。原文链接：https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/PhysRevMaterials.3.074005 (Phys. Rev. Materials 3, 074005)。 本文第一作者是我校数理学院胡自玉老师，北京化工大学为第一完成单位，大连理工大学、南京理工大学为合作单位。本研究工作得到了国家自然科学基金委及北京化工大学“双一流学科”项目的资助。

理论计算对锑烯缺陷进行了充分研究，发现其是一种带隙可调的直接带隙半导体和新奇的拓扑绝缘体，大大推动了锑烯材料的研究。研究人员用第一原理性计算对不同类型的缺陷下的锑烯进行研究，发现偶数缺陷的拓扑保护态和奇数缺陷下的半金属行为。更有趣的是，其中一种锑烯SW缺陷，拥有非凡的Z2拓扑不变量和拓扑边缘状态，不受缺陷性质的影响。研究人员的工作为第五主族二维材料带来了新的活力，丰富了这个领域具有应用前景的材料，突出了二维半导体作为超薄材料在未来柔性电子和光电器件领域的应用潜力。同时针对二维材料，同年也针对二维材料方向上受邀国际著名期刊《Nanotechnology》第一作者身份撰写综述一篇（Nanotechnology 30 (2019) 252001，https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab07d9），今年，并以共同一作的身份发表在国际著名期刊《Advanced Materials》上一篇论文受到同行的高度关注，并高度报道。（Adv. Mater. 2019, 1902399，DOI: 10.1002/adma.201902399）

图1 二维锑烯缺陷应力作用下的结合能变化情况

图2 二维锑烯缺陷应力作用下的拓扑保护态的变化情况

图3 IV-VI族二维材料的各种应用方向