基于第一篇回顾过的各种量子霍尔效应及其中的拓扑不变量,本篇介绍多种新材料,包括石墨烯、拓扑绝缘体和拓扑半金属。重点将放在晶格结构的紧束缚模型处理,以蜂窝六角晶格和方晶格为例推导出描述量子反常霍尔效应的两带模型,介绍能带结构与拓扑不变量(陈数、拓扑映射度等)的联系及其所导致的体边对应关系(bulk-boundary ...
6月24日，全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会在京召开。中国科学院物理研究所方忠研究员等完成的“拓扑电子材料计算预测”获得国家自然科学奖一等奖。我们特邀请获奖团队对该成果进行解读。拓扑电子态是一大类新的量子物态 它的发现与研究对物理学的发展产生了深远影响 是当前凝聚态物理研究的重要科学目标...
该方程组可以很好地拟合当前已报道的拓扑材料中大反常霍尔电导率和大线性正磁电阻的实验数据，表明理论模型可以成功描述CoS₂及其它拓扑材料纵向和横向输运行为，在实验上给出了贝利曲率驱动线性正磁电阻的证据。图3. a, 贝利曲率主导线性正磁电阻物理图像；b, 反常霍尔电导率随温度变化及模型拟合；c, 线性正磁电阻...
本文为一篇科研日志,是正式开展科研工作前的研究调查《拓扑物理浅探》三篇的第一篇(第二篇为‘2020年以前的拓扑材料研究进展’,第三篇为‘拓扑材料的制备、表征、探测及应用’,主要集中于拓扑电子材料,新生代的拓扑材料则走走再看)。在我的硕士期间,我或多或少接触过相关的研究工作,但了解不多。所以要真正去...
拓扑材料可以分为超导拓扑材料、超导导体拓扑材料(superconducting topological materials)、车轮锥拓扑材料(wheel cone topological materials)、磁性拓扑材料(magnetic topological materials)和弹性拓扑材料(elastic topological materials)等。其中,超导拓扑材料具有超导特性,可以抵抗电场,而车轮锥拓扑材料则具有特殊的立体结构,具...
基于第一篇回顾过的各种量子霍尔效应及其中的拓扑不变量,本篇介绍多种新材料,包括石墨烯、拓扑绝缘体和拓扑半金属。重点将放在晶格结构的紧束缚模型处理,以蜂窝六角晶格和方晶格为例推导出描述量子反常霍尔效应的两带模型,介绍能带结构与拓扑不变量(陈数、...
这就是拓扑性质. 拓扑材料的本质理论来源于Berry相位. Berry相位刻画了一个长波绝热条件下规范结构的涌现, 这是量子力学非局域物理的体现. 这一规范结构, 作为系统动力学参数流形上的联络, 依赖于其背景流形的具体拓扑. 拓扑结构的引入丰富了整个量子体系的物理, 因为这时, 只要给定一个拓扑空间, 我们就可以纯数学...
近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的研究组发展出了一套自动计算材料拓扑性质的新方法,在近4万种材料中发现了8千余种拓扑材料,十几倍于过去十几年间人们找到的拓扑材料的总和,并据此建立了拓扑电子材料的在线数据库。国际学术刊物《自然》于今天在线发表了该成果【1】。什么是拓扑材料?它们有什...
拓扑学概念使材料分类发生了革命性的变化,还产生了拓扑绝缘体和狄拉克Dirac–外尔Weyl半金属的发现。拓扑材料的最基本理论之一是Su–Schrieffer–Heeger (SSH) 模型,该模型是在1979年开发的,比拓扑绝缘体的认识早了几十年,用于描述导电聚合物。 不同于绝大多数已知的二维和三维拓扑绝缘...