太阳上磁拓扑的研究,对理解例如磁重联过程很重要。图源NASA/TRACE。 最后,我们给出太阳上观测到的,MHD尺度上磁拓扑的例子:图3.4展示了活动区域中冕环的网络。这些环的温度高于一百万摄氏度。在这样的介质中,人们相信,理想MHD的近似在1 km以下的尺度上才不再适用。在这种小尺度上,磁拓扑可通过例如磁重联(见第7...
磁近邻效应能让非磁性材料表面出现磁性,改变材料原有特性 。磁拓扑绝缘体的能带结构具有特殊拓扑性质,与普通材料有明显区别 。研究磁近邻效应可借助多种先进实验技术,如分子束外延等 。精确测量磁拓扑绝缘体的拓扑不变量,对确认其拓扑性质很关键 。磁近邻效应的强度会受材料界面粗糙度的显著影响 。磁拓扑绝缘体中的...
(4)最近有理论预言,在铁磁态下,MBT是一个不错的磁性Weyl半金属,即体态拓扑。这引发对MBT磁结构调控的研究。 好吧,仅仅是对MBT一个体系,拓展开去,磁有序与非平庸拓扑态之间就有如此丰富的耦合与交互调控行为。可以预期,MBT中更多的低能激发物理行为在等待挖掘。 其中...
因为 Mn 亚层的磁矩面外指向、平行铁磁排列,而每一磁性层又按照自旋“上下上下”取向面外堆叠起来,由此 MBT 就幸运地形成了层内面外平行、层间面外反平行的 A 型反铁磁序。如图 2 所示即为其中原子结构:很显然,此时,如果能够“手撕”或者沉积制备出奇数层和...
材料科学网:《Nature》:磁拓扑材料的高通量计算! 利用磁拓扑量子化学(MTQC)获得的磁拓扑指数(?) “在过去的二十年中,非磁性拓扑材料一直主导着拓扑物理。这一领域的研究导致了一系列理论和实验上的迅速发现;著名的例子包括二维和三维空间拓扑绝缘子的理论预测,拓扑晶体绝缘子,Dirac和Weyl半金属,和非对称拓扑绝缘子和...
磁性引入时间反演对称破缺，在原本被拓扑保护的 TI 之金属表面态处打开能隙，只留下边棱 edge 处保持自旋锁定的金属输运。由此，操控磁性及磁矩取向，就可操控拓扑表面态的 on / off。这是新生物理效应，之所以能实现，除了本身的新颖机制外，拓扑量子态的能标与自旋交换耦合的能标不相伯仲亦是必要条件。如此，磁...
3.量子计算：量子计算机虽然处于起步阶段，但承诺在特定任务上超过我们最快的超级计算机。磁拓扑绝缘体可能会为这些计算机提供更稳定的构建块，加速我们进入量子时代。4.超灵敏传感器：随着对磁场的增强灵敏度，我们可能会开发出非常准确的下一级医学成像工具或导航系统。5.晶体管2.0：晶体管是我们所有电子产品的支柱。
太阳日冕中的磁场重构现象是拓扑位型演化的典型案例。光球层磁场的缓慢运动驱动日冕磁场储存自由磁能,当磁力线发生重联时,磁场拓扑结构突变,释放的能量转化为粒子动能与热能,形成太阳耀斑与日冕物质抛射。此类过程可用磁流体力学方程组描述,其中磁场冻结定理在理想条件下成立,而电阻效应引发的磁场扩散则是拓扑改变的必要条件...
磁性拓扑的三个特性 磁性材料 磁性拓扑的三个特性包括: 拓扑保护性:磁性拓扑结构具有稳定的特性,即使受到外部扰动,其整体性质也不会轻易改变。 边界态的存在:在磁性拓扑材料的边界或表面,会出现特殊的电子态,这些态在材料内部是不存在的。 非平庸的拓扑不变量:磁性拓扑材料通常具有非零的拓扑不变量,这些不变量决定...
拓扑磁单极子在物理学和材料科学领域引起了广泛的关注。由于其特殊的拓扑性质,拓扑磁单极子具有无法实现的磁矩和电荷数值,从而为研究拓扑相变和拓扑量子计算提供了新的途径。 拓扑磁单极子可以在磁性材料中实现,其中最著名的是天然磁石。拓扑磁单极子也可以通过人造方法实现,如在人工晶体中的磁子晶格。 拓扑磁单极子的...