电子拓扑的系统探索

拓扑状态是材料研究的组成部分,因为它们非常稳定。欧洲杯足球竞彩现在可以首次打开此类状态。

电子拓扑的系统探索。

两个拓扑准颗粒的相互歼灭。欧洲杯猜球平台图片来源:©RaphaelBühler。

在数学中,据说两种形状在拓扑上是截然不同的,这意味着它们不能通过轻微的连续变形相互转化。结果,它们之间的区别是对扰动的抵抗力。

这种拓扑特征在材料科学中同样至关重要,尽管以更抽象的方式。欧洲杯线上买球可以拓扑解释的物质特性也对干扰具有抵抗力:环境条件的变化不会导致其消失。

但是,一个研究团队现在已经成功地专门切换了此类拓扑特性。某些材料状态在各种参​​数中的干扰稳定,但可以在特定的磁场中关闭。现在,拓扑材料属性现在可以改变。

抽象空间中的几何形状

在物理学中,材料的“拓扑特性”与其几何形状无关。取而代之的是,“拓扑特性”与材料许多电子的复杂相互作用有关。

从数学上讲,有几种不同的方法来建模这种关系。与其专注于电子的精确位置,不如考虑它们的动力,或者将其位置在假设的“动量空间”中。在这样的数学空间中,可以通过拓扑标准将某些材料特征彼此分开。

找到这种拓扑特性本身就是一件令人兴奋的事情。2016年,诺贝尔物理学奖获得了此类州的发现。但是我们现在已经能够展示全新的东西:我们第一次成功地操纵甚至关闭了此类拓扑状态

维也纳技术大学固态物理研究所教授SilkeBühler-Paschen

对慢电荷载体的极端拓扑作用

因此,使用了由铜,β和钯组成的独特物质。Bühler-Paschen的团队已经利用这种物质实现了许多发现。他们能够通过准确测量其电气和热性能来证明这种材料中的奇怪拓扑行为。

这种行为是由以下事实触发的:这种物质中的电荷以异常方式流动。跨导电物质传播的单个电子携带电流。然而,在这种独特的材料中,它是不同的。

许多电荷载体的相互作用会产生非常特殊的“准颗粒” - 一种集体激发电荷载体可以以与声音可以通过空气传播的密度波传播的方式可以使材料永久化欧洲杯猜球平台,而没有单个空气颗粒从声源移动的密度波到声音接收器。

在这种物质中,这些激发运动非常缓慢。在某些情况下,它们相处得不很好。结果,在这种情况下,材料在动量空间中的拓扑特征具有特别强烈的含义。

关闭拓扑特性

Bühler-Paschen指出:“我们的测量表明,这些电气和热性能确实是强大的,正如人们对拓扑材料特性所期望的那样。”

小杂质或外部干扰不会引起巨大的变化。

但令人惊讶的是,我们发现:有了外部磁场,您可以控制这些拓扑特性。您甚至可以使它们在某个时刻完全消失。因此,我们拥有稳定的稳定属性,您可以选择性地打开和关闭

维也纳技术大学固态物理研究所教授SilkeBühler-Paschen

激发的内部结构使该控制权成为可能,这些激发的内部结构负责电荷运输:它们不仅容纳电荷,而且还容纳磁矩,从而使它们可以通过磁场进行切换。

如果您使用更强大的外部磁场,您可以想象这些电荷载体越来越近,直到它们相遇并互相歼灭,例如物质粒子和反物质粒子,如果您让它们相撞

维也纳技术大学固态物理研究所教授SilkeBühler-Paschen

全球搜索令人兴奋的应用程序

实验是在tu Wien(维也纳);但是,该小组还能够进入尼加根(荷兰)和洛斯阿拉莫斯国家实验室(美国)的高场实验室。赖斯大学提供了理论支持(美国)。

西尔克·布勒·帕申(SilkeBühler-Paschen)坚信“这种新发现的可控性使拓扑材料已经吸引了物理学的关注更加有趣欧洲杯足球竞彩。”

可切换拓扑状态可用于传感器或切换技术。激发非常有趣,因为材料的激发非常慢,因此能量非常低:激发夫妇在微波范围内辐射,这对于几种技术应用尤其重要。

量子计算机和其他新型电子产品的应用也是可行的。

期刊参考:

DZSABER,S.,。(2022)控制强相关的电子系统中电子拓扑。自然通讯doi.org/10.1038/S41467-022-33369-8

来源:https://www.tuwien.at/en/

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