大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于科学杂志拓扑绝缘体的问题,于是小编就整理了3个相关介绍科学杂志拓扑绝缘体的解答,让我们看看吧。
什么是拓扑绝缘体?
拓扑绝缘体是一种特殊的固体材料,其在外部电场下具有良好的绝缘性能,同时其内部电子态具有一些特殊的拓扑性质。
在拓扑绝缘体中,导电和绝缘态是由拓扑不变量保护的。其内部电子态的能带结构具有非平凡的拓扑性质,包括特殊的带隙和拓扑保护的边界态。这些边界态表现出非常稳定的性质,不易受杂质、边界缺陷以及外界扰动的影响,因此具有很大的应用潜力。
拓扑绝缘体的研究始于2005年,其发现被认为是凝聚态物理中的重大突破。拓扑绝缘体在量子计算、能电转换和拓扑光学等领域具有广泛的应用前景。
拓扑绝缘体是一种内部绝缘,界面允许电荷移动的材料。
在拓扑绝缘体的内部,电子能带结构和常规的绝缘体相似,其费米能级位于导带和价带之间。在拓扑绝缘体的表面存在一些特殊的量子态,这些量子态位于块体能带结构的带隙之中,从而允许导电。这些量子态可以用类似拓扑学中的亏格的整数表征,是拓扑序的一个特例。
拓扑物理学即将迎来爆发吗?
对于拓扑绝缘体/半金属等材料的寻找在过去几年一直算是一个热点问题,它有相对成熟的寻找套路,于是就产生不少做材料计算的小组在这个方向上“灌水”,一个材料一篇paper。这种情况一定程度上促成了过去十年来拓扑大热的现象。
然而随着拓扑材料数据库的建立,对于拓扑材料的寻找更加趋于“工业化”,过去许多组那种“小作坊”式的探究受到了冲击,过去那种短平快的出paper方式看上去已经没有了未来。这反而会促使更多原本拓扑材料计算的科研人员改变研究方向,或者将拓扑与其他方向结合。
因此,最近几篇nature文章的发表,或许更像是拓扑领域开始退火的标志。
由于拓扑领域也分不少方向,为了防止引起歧义,这里所说的拓扑退火或许更具体的说是拓扑材料预言这个方向(也是这个领域中的大头),其他诸如现在很热的Majorana fermion,SPT,non-Hermitian等等不好评价。
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用通俗的话说说什么是拓扑绝缘体?
拓扑绝缘体是一种内部绝缘,界面允许电荷移动的材料。在拓扑绝缘体的内部,电子能带结构和常规的绝缘体相似,其费米能级位于导带和价带之间。
在拓扑绝缘体的表面存在一些特殊的量子态,这些量子态位于块体能带结构的带隙之中,从而允许导电。
到此,以上就是小编对于科学杂志拓扑绝缘体的问题就介绍到这了,希望介绍关于科学杂志拓扑绝缘体的3点解答对大家有用。