团队成员：安忠、刘建军、李玉现、宋俊涛、张迎涛、邸冰、刘晓静、刘德、李红、沈曼、何敬、卢秋霞、张毛毛

低维凝聚态理论是物理学的重要研究方向之一。本方向主要研究有机半导体、拓扑绝缘体以及拓扑超导体材料中的奇异结构和新奇物理现象，发展相应的物理理论，设计新的低维材料和器件。其特色是将固体理论与有机化学、高分子材料、拓扑电子学相结合，推动电子态理论、元激发、载流子输运、有机发光和自旋电子学等基础理论的发展，同时也为有机光电子、拓扑材料和纳米技术应用提供必要的理论支持。

近年来，在有机半导体理论、拓扑特性和自旋电子输运方面做了一系列有特色的研究工作。包括：通过共轭聚合物光激发态驰豫过程的动力学研究，对光生载流子形成的物理机制给出了合理的理论解释；通过对极化子光激发态的动力学模拟，发现极化子自旋能够通过光激发（电偶极跃迁）实现翻转的新奇物理现象，并据此提出了在聚合物中实现光控自旋翻转的新机制；研究了极化子在电场下运动规律，揭示出极化子饱和速度与CDW/SDW量子相变关系；通过对有机光电器件中激子相关物理过程的研究，提出了提高有机电致发光量子效率的新途径；采用多组态含时Hartree-Fock方法，研究了单/三态激子在电场作用下的解体及链间转移过程，揭示出电子关联效应的重要性；研究了拓扑绝缘体中的热电子输运特性，给出了热电势的定量分析；通过计算掺杂拓扑绝缘体的微分电导，研究了无序杂质在拓扑特性中的作用；研究了节线半金属中的输运特性，首次提出了镜面透射的概念，在节线半金属和超导体界面，研究了八种电子和空穴的反射和透射，完善了Andreev反射机制。

本方向已形成结构合理的学术梯队，包括教授7人，副教授6人。近五年承担国家自然科学基金10项、河北省杰出青年基金2项。课题组在Phys. Rev. Lett.、Phys. Rev. B、J. Chem. Phys.、Org. Electron.、Appl. Phys. Lett.等国内外重要学术期刊上发表论文200余篇，引用已超过1000次。研究成果“有机共轭聚合物的物理特性研究”获2006年河北省自然科学二等奖、“半导体微结构中激子和复杂激子的量子特性”获2009年河北省自然科学三等奖、“有机共轭聚合物发光及载流子输运研究”获2012年河北省自然科学三等奖、“低维纳米结构中的输运特性”获2013年河北省自然科学二等奖，“量子材料与器件的新奇物性研究” 获2021年河北省自然科学二等奖。