方忠、戴希、丁洪获2025年未来科学大奖物质科学奖

刚刚，2025年未来科学大奖在北京和香港揭晓，方忠、戴希和丁洪因”在拓扑电子材料的计算预测以及实验发现发面的贡献”获物质科学奖。 方忠，1970年生于中国湖北省， 1996年在华中理工大学获得博士学位，现为中国科学院物理研究所研究员。 戴希，1971年生于中国浙江省，1999年在中国科学院理论物理研究所获得博士学位，现为香港科技大学教授。 丁洪，1968年生于中国湖南省， 1995年在美国伊利诺大学芝加哥分校获得物理博士学位，现为上海交通大学李政道研究所教授。 拓扑电子材料的发现被认为是凝聚态物理领域近年来最具突破性的进展之一。这类材料在其体态电子能带结构中展现出非平凡的拓扑性质，从而产生具有极强稳定性的表面导电态。拓扑电子材料将拓扑学的抽象数学之美与电子材料的实用功能性结合在一起，为自旋电子学、量子计算与能源技术等多个领域的应用开辟了广阔前景。 尽管凝聚态理论预测了多种类型的拓扑能带结构的存在（通常借助理想化的“玩具”模型），在真实材料中发现这些结构仍极具挑战性，犹如大海捞针。方忠与戴希发展出一整套计算方法，使他们率先预测出一系列拓扑材料，包括拓扑绝缘体、量子反常霍尔材料、以及Weyl半金属等。与此同时，丁洪在将理论转化为实验现实方面发挥了关键作用。他通过对角分辨光电子能谱技术（ARPES）的创新性使用，首次在方忠和戴希预测的半金属材料中实验验证了Weyl费米子的存在（见赛先生2015年报道：一场外尔费米子发现的国际竞赛）。他们开创的方法现已被全球科学家广泛采用。