材料的电子和拓扑性质是由晶体对称性和维度之间的相互作用而得。同时通过低维准周期有序引入“禁戒”对称性到物质系统中，有望出现新的物理现象。在这里，我们分离出一个二维的硫属化物准晶和近似，并研究相关的电子和拓扑性质。超薄的二维层的材料与组成接近Ta1.6Te，来自层状过渡金属dichalcogenide，分离与标准的剥离技术和研究与电子衍射和原子分辨率扫描透射电子显微镜。密度泛函理论计算和对称性分析的大的单位晶胞晶体近似的准晶Ta 21 Te 13揭示了对称性保护的节点交叉的准晶和近似相的存在是可调的层数。我们的研究为探索准晶低维材料的物理学以及电子系统中拓扑、维数和对称性的相互关联性质提供了一个平台。
英文摘要：
Electronic and topological properties of materials are derived from the interplay between crystalline symmetry and dimensionality. Simultaneously introducing 'forbidden' symmetries via quasiperiodic ordering with low-dimensionality into a material system promises the emergence of new physical phenomena. Here, we isolate a two-dimensional chalcogenide quasicrystal and approximant, and investigate associated electronic and topological properties. Ultra-thin two-dimensional layers of the materials with a composition close to Ta1.6Te, derived from a layered transition metal dichalcogenide, are isolated with standard exfoliation techniques and investigated with electron diffraction and atomic-resolution scanning transmission electron microscopy. Density functional theory calculations and symmetry analysis of the large unit-cell crystalline approximant of the quasicrystal Ta21Te13 reveal the presence of symmetry protected nodal crossings in the quasicrystalline and approximate phases whose presence is tunable by layer number. Our study provides a platform for the exploration of physics in quasicrystalline low-dimensional materials and the interconnected nature of topology, dimensionality and symmetry in electronic systems.
Crystalline Electronic Field in Rare-Earth Based Quasicrystal and Approximant: Analysis of Quantum Critical Au-Al-Yb Quasicrystal and Approximant
在点电荷模型的基础上，利用算符等效方法，推导出稀土准晶和准晶近似晶体中配位离子处于赝5重组态时的晶体电场哈密顿量$H_{\rm CEF}$.通过设定总角动量$J=7/2$，考虑Al/Au混合位的影响，分析了量子临界QC Au $_{51}$ Al $_{34}$ Yb $_{15}$和1/1 AC Au $_{51}$ Al $_{35}$ Yb $_{14}$的CEF.我们发现配体离子$x=Z_{\rm Al}/Z_{\rm Au}$的价态比在表征CEF基态中起着重要的作用。当$x$从$x=3$减小时，具有位于镜像平面内的平坦形状的CEF基态的4f波函数在$x\approx 0.8$附近变形为垂直于$x=0$处的伪5重轴的平坦形状。由$J$建立的$H_{\rm CEF}$模型适用于稀土类质控品和活性炭的分析，对稀土类质控品的分析有一定的参考价值。
Atomistic Simulation of frictional anisotropy on quasicrystal approximant surfaces
Park { \it等}已经报道了在十次对称的Al-Ni-Co准晶的两个折叠面上，在周期方向上的原子尺度摩擦比在准周期方向上的原子尺度摩擦大八倍。我们提出的分子动力学模拟的结果，旨在阐明背后的巨大的摩擦各向异性的机制。模拟裸原子力显微镜尖端上的几个模型基板，并在各种条件下未能再现实验结果。另一方面，包括实验钝化的尖端与链的十六烷硫醇，我们再现定性的实验各向异性摩擦，发现证据夹带的有机链在表面犁沟平行的周期性方向。
Derivation of a non-stoichiometric 1/1 quasicrystal approximant from a stoichiometric 2/1 quasicrystal approximant and maximization of magnetocaloric effect
Magnetic ground state of a prototype quasicrystal approximant: a candidate for octahedral spin ice physics
ISIS Facility, Rutherford Appleton Laboratory（拉瑟福德·阿普尔顿实验室 ISIS 设施）；Clarendon Laboratory, University of Oxford（牛津大学克拉伦登实验室）；Research Institute for Science and Technology, Tokyo University of Science（东京理科大学理工学研究院）；Laboratory for Muon-Spin Spectroscopy, Paul Scherrer Institut（保罗谢勒研究所μ自旋谱学实验室）；Department of Materials Science and Technology, Tokyo University of Science（东京理科大学材料科学与技术系）
Origin of Quantum Criticality in Yb-Al-Au Approximant Crystal and Quasicrystal
为了深入了解准晶体Yb $_{15}$ Al $_{34}$ Au $_{51}$中出现非常规量子临界的机制，对准晶体Yb $_{14}$ Al $_{35}$ Au $_{51}$进行了理论分析.通过建立近似晶体的极小模型，发现由于Yb原子上4f电子的强关联，在费米能级附近出现了重准粒子带.我们发现，在蔡型团簇中，第三壳层Yb的4f电子和第四壳层Al的3 p电子之间的电荷转移模式得到了显著的增强，并且动量依赖性几乎是平坦的。模式耦合理论表明，磁化率和价磁化率在零场极限下表现出$χ\sim T^{-0.5}$，并且即使在近似晶体中，当通过改变参数来满足某些条件时，也可以表示为四十年内温度与磁场之比$T/B$的单一标度函数，例如，通过施加压力。的关键起源是澄清是由于强的局域性的临界Yb-价涨落和小布里渊区反映大的单位电池，从而引起的极小的特征能量尺度。这也给出了一个自然的解释量子临界在准晶对应的无限的单位晶胞尺寸的限制。
Ground-State Phase Diagram of the Effective Model with Antiferromagnetic Nearest-Neighbor and Ferromagnetic Next-Nearest-Neighbor Interactions in 1/1 Periodic Approximants to Icosahedral Quasicrystals
Soft and hard x-ray orbital-resolved photoemission study of a strongly correlated Cd-Ce quasicrystal approximant
Julius-Maximilians-Universität Würzburg（维尔茨堡大学）；The University of Osaka（大阪大学）；RIKEN SPring-8 Center（理化学研究所SPring-8中心）；Institute for Open and Transdisciplinary Research Initiatives, The University of Osaka（大阪大学开放与跨学科研究倡议研究院）
Universal whirling magnetic orders in non-Heisenberg Tsai-type quasicrystal approximants
Tokyo University of Science（东京科学大学）；Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials (IMRAM), Tohoku University（东北大学先进材料多学科研究所）；Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究所）；Organization for Advanced Studies, Tohoku University（东北大学高级研究组织）；FOREST, Japan Science and Technology Agency（日本科学技术厅森林计划）；Hokkaido University（北海道大学）；Nagoya University（名古屋大学）；Neutron Science and Technology Center, Comprehensive Research Organization for Science and Society (CROSS)（综合研究组织科学与社会中子科学与技术中心）；J-PARC Center, Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构J-PARC中心）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；Department of Materials Science and Technology, Tokyo University of Science（东京科学大学材料科学与工程系）
First-principles evidence for conventional superconductivity in a quasicrystal approximant
Graz University of Technology（格拉茨工业大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Harvard University（哈佛大学）；Intellectual Ventures（智力风险公司）；University of California Davis（加州大学戴维斯分校）；University of Cambridge（剑桥大学）；Tohoku University（东北大学）
Identification of Two Distinct Antiferromagnetic Phases in the Au-Al-Gd Quasicrystal Approximant
Tokyo University of Science（东京科学大学）；Osaka University（大阪大学）；Japan Atomic Energy Agency（日本原子力机构）；Riken Center for Computational Science (R-CCS)（理化学研究所计算科学中心）；Hokkaido University（北海道大学）
Cut-and-Project Density Functional Theory for Quasicrystals
Iowa State University（爱荷华州立大学）；The Ames National Laboratory, U.S. Department of Energy, Iowa State University（美国能源部爱荷华州立大学艾姆斯国家实验室）；University of Iowa（爱荷华大学）
