北京理工大学物理学院王秩伟教授和姚裕贵教授等团队与普林斯顿大学M.Z.Hasan团队合作，首次在三维晶体材料Ta2Pd3Te5中观测到拓扑激子绝缘体的存在，并发现其具有动量序可调的激子凝聚态。研究成果发表于《Nature Physics》。
激子绝缘体是一种奇特的量子物态，自1964年理论预言以来备受关注。然而，传统激子绝缘体常伴随显著结构相变，导致其物理机制难以明确区分，难以厘清“电子关联”与“晶格作用”的贡献。寻找结构耦合较弱、拓扑性质明确的新型激子绝缘体材料成为国际前沿难题。
该研究发现，在100K时材料由半金属态进入零动量激子凝聚态，而在4.2K时进一步发生有限动量二次激子凝聚。通过极化角分辨光电子能谱测试和扫描隧道谱观测，证实低温下电子能带发生轨道杂化和镜面对称性破缺，同时观察到体绝缘能隙，与理论模型预言的拓扑边缘态高度吻合。
该研究揭示了电子关联与拓扑序的协同效应，弱结构耦合特性为解析激子凝聚的纯粹物理机制提供了理想模型，有望推动对量子临界现象与拓扑激发态的深入理解，为未来量子器件设计开辟了新方向。
论文下载链接：https://www.nature.com/articles/s41567-025-02917-6
