最近，量子自旋霍尔效应（QSH）在二元半导体碲化汞量子阱中被理论预测和实验实现[1-3]。QSH态和拓扑绝缘体是量子物质的新态，在基础凝聚态物理和材料科学中都有重要的应用[1-11]。许多具有C1 b结构的Heusler化合物是三元半导体，它们在结构和电子上与二元半导体相关。Heusler材料的多样性为调整带隙和通过选择具有适当杂化强度（通过晶格参数）和自旋轨道耦合的大小（通过原子电荷）的化合物来设置所需的带反转打开了广泛的可能性。基于第一性原理计算，我们证明了大约50个Heusler化合物显示出类似于HgTe的能带反转。这些零能隙半导体的拓扑状态可以通过施加应变或设计适当的量子阱结构来创建，类似于碲化汞的情况。这些三元零带隙半导体（LnAuPb、LnPdBi、LnPtSb和LnPtBi）中的许多含有稀土元素Ln，其可以实现从超导性（例如，G. [12]第12话，一个人的幸福。G. GdPtBi[13]）和重费米子行为（e. G. YbPtBi[14]）。这些性质为实现量子化反常霍尔效应和拓扑超导体开辟了新的研究方向。
英文摘要：
Recently the Quantum Spin Hall effect (QSH) was theoretically predicted and experimentally realized in a quantum wells based on binary semiconductor HgTe[1-3]. QSH state and topological insulators are the new states of quantum matter interesting both for fundamental condensed matter physics and material science[1-11]. Many of Heusler compounds with C1b structure are ternary semiconductors which are structurally and electronically related to the binary semiconductors. The diversity of Heusler materials opens wide possibilities for tuning the band gap and setting the desired band inversion by choosing compounds with appropriate hybridization strength (by lattice parameter) and the magnitude of spin-orbit coupling (by the atomic charge). Based on the first-principle calculations we demonstrate that around fifty Heusler compounds show the band inversion similar to HgTe. The topological state in these zero-gap semiconductors can be created by applying strain or by designing an appropriate quantum well structure, similar to the case of HgTe. Many of these ternary zero-gap semiconductors (LnAuPb, LnPdBi, LnPtSb and LnPtBi) contain the rare earth element Ln which can realize additional properties ranging from superconductivity (e. g. LaPtBi[12]) to magnetism (e. g. GdPtBi[13]) and heavy-fermion behavior (e. g. YbPtBi[14]). These properties can open new research directions in realizing the quantized anomalous Hall effect and topological superconductors.
Systematic understanding of half-metallicity of ternary compounds in Heusler and Inverse Heusler structures with 3$d$ and 4$d$ elements
采用{ \it ab initio}电子结构计算，我们广泛地研究了具有化学式X $_2$ X $^\prime$ Z的三元赫斯勒化合物，其中X = Mn、Fe或Co; Z = Al或Si;并且X $^\prime$沿着4个$d$过渡金属的行变化。本文对这些化合物的结构、电子、磁性和居里温度的发展趋势进行了全面的综述，并对自旋电子学应用中的新材料进行了研究。一个简单的图片杂化的$d$轨道的相邻原子被用来解释的起源，在这些化合物中的半金属间隙。我们发现，在不同的Heusler晶格中的磁性原子的安排在很大程度上是负责原子间的交换相互作用，与它们的电子结构的功能，以及半金属性的可能性。我们发现了7个自旋极化率为100%的半金属磁体。我们确定了一些其他化合物具有高自旋极化的“近半金属”，这可能是潜在的应用程序以及。我们发现，在电子结构中的主要特征保持不变，如果3 $d$ X $^{\prime}$组成部分被替换为一个等电子的4 $d$，这意味着价电子的总数可以被用来作为半金属性质的预测从Heusler家族的化合物。
Orbital fingerprinting of magnetism across the Mn-Ni-Ga Heusler ternary
Federal University of Parana（巴拉那联邦大学）；Interdisciplinary Center for Science, Technology, and Innovation (CICTI), Federal University of Parana（巴拉那联邦大学跨学科科学技术与创新中心）；Imperial College London（帝国理工学院）；University of São Paulo（圣保罗大学）；University of Brasília, Institute of Physics（巴西利亚大学物理研究所）；Zuse Institute Berlin (ZIB)（柏林祖斯研究所）
Comprehensive landscape and simple rules for transition-metal Heusler semiconductors
Minjiang Collaborative Center for Theoretical Physics, College of Physics and Electronic Information Engineering, Minjiang University（闽江大学物理与电子信息工程学院理论物理协同中心）；School of Materials Science and Engineering, Shanghai University（上海大学材料科学与工程学院）；Interdisciplinary Materials Research Center, School of Materials Science and Engineering, Tongji University（同济大学材料科学与工程学院跨学科材料研究中心）
NMR Evidence for the Topologically Nontrivial Nature in a Family of Half-Heusler Compounds
自旋轨道耦合（SOC）被认为是决定重半Heusler三元化合物拓扑非平凡电子结构的重要因素。然而，迄今为止，尝试实验观察SOC的强度或其如何改变本体能带结构的尝试都没有成功。通过使用体敏核磁共振（NMR）光谱结合第一性原理计算，我们揭示了209 Bi NMR各向同性位移与SOC的强度和平均原子序数的相关性，表明NMR参数具有较强的相对论效应。根据第一性原理计算，我们进一步指出，相对论p1/2态的核磁屏蔽和低位未占据p3/2态的顺磁贡献都对相对论调谐的能带结构的细节敏感，这解释了为什么在拓扑非平凡的半Heusler化合物中，209 Bi NMR各向同性位移可以揭示隐藏的相对论效应对能带结构的影响.作为对表面敏感方法的补充，如角分辨光子电子光谱和扫描隧道光谱，NMR可以提供关于体电子态的有价值的信息。
Understanding the origin of the magneto-caloric effects in substitutional Ni-Mn-Sb-Z (Z=Fe, Co, Cu) compounds: insights from first-principles calculations
AI-enhanced discovery and accelerated synthesis of metal phosphosulfides
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；National Centre for Nano Fabrication and Characterization (DTU Nanolab)（国家纳米制造与表征中心（DTU纳米实验室））；Department of Energy Conversion and Storage（能源转换与存储系）
