拓扑相
物理学术语
拓扑相是指2016年诺贝尔物理学奖获得者戴维·索利斯邓肯·霍尔丹迈克尔·科斯特利茨,最早发现的物态。
研究成果
2016年10月,戴维·索利斯邓肯·霍尔丹迈克尔·科斯特利茨,发现了物质的拓扑相变和拓扑相。索利斯和科斯特利茨两位科学家是在二维经典系统中发现拓扑相变,霍尔丹是在二维量子材料系统中研究拓扑相及其转变。
诺贝尔基金会的官员们使用没有洞的肉桂卷(cinnamon bun)、一个洞的面包圈(bagel)和两个洞的碱水面包(pretzel)解释起了拓扑是怎么回事,在拓扑上,这几种结构是完全不一样的,因为洞的数量不一样。
拓扑学是三位得奖者能做出这一成就的关键,它解释了为什么薄层物质的的电导率会以整数倍发生变化。诺贝尔基金会表示,他们利用先进的数学方法来研究不同寻常的物质,如超导体超流体等。
在上世纪70年代早期,当时的理论认为超导现象和超流体现象不可能在薄层中产生,而MichaelKosterlitz和DavidThouless推翻了这一理论。他们证明了超导现象能够在低温下产生,并阐释了超导现象在较高温度下也能产生的机制——相变。
研究人员
2016年10月4日下午5点45分,2016年诺贝尔物理学奖揭晓,三位英美科学家David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane,J. Michael Kosterlitz获奖。
获奖理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。其中,David J. Thouless独享一半奖金,F. Duncan M. Haldane与J. Michael Kosterlitz分享另一半奖金。
David J. Thouless,1934年出生于英国贝尔斯登,1958年从美国康奈尔大学获得博士学位,现为美国华盛顿大学荣誉退休教授。
F. Duncan M. Haldane,1951年出生于英国伦敦,1978年从英国剑桥大学获得博士学位,现为美国普林斯顿大学物理学教授。
J. Michael Kosterlitz,1942年出生于英国阿伯丁,1969年从英国牛津大学获得博士学位,现为美国布朗大学物理学教授。
应用领域
拓扑相有很多种,它们不仅存在于薄层和线状物,还存在于普通的三维材料中。
科学家大胆地将拓扑学概念应用到物理学,给他们后来的发现起到了决定性作用。
发展前景
过去十年里,这一领域的研究促进了凝聚态物理研究的前沿发展,人们不仅仅对拓扑材料能够在新一代电子器件和超导体中产生应用抱有希望,而且看好其在未来量子计算机方面的应用。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 12:27
目录
概述
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