新聞充值:何為拓撲相和拓撲相變?

u601p4t8d8022351f116dt20161004180952-1600x919【博聞社】在凝聚態物理領域,物質根據不同的物理屬性可以劃分不同的物態,如固態,液態,氣態,等離子態等等。隨着量子霍爾效應的深入研究,人們發現這是一類具有拓撲屬性的新的物態。

在近幾十年,關於拓撲量子相變和與拓撲相關的物理已經取得了很深入的進展與突破。

拓撲量子相變與一般的量子相變不同,拓撲量子相變是拓撲序的相變(序參數是某種拓撲不變量),而一般的量子相變對應某種對稱破缺(序參數表現為某種物理量,如磁化率表示磁性物質的序參數,規範勢表示超導的序參數等),所以自旋對稱破缺表現為磁性,規範對稱破缺表現為超導等等。

非平凡的拓撲態區別於平凡的拓撲態,平凡的拓撲態就是一般的常規絕緣態。一般意義上講,某一體能帶的拓撲特性可以用拓撲不變的陳數(Chern number)刻畫。

1988年,F.M.Haldane首先提出一個在六方格子上二能帶拓撲量子相變模型。當下面的能帶完全被電子填滿後,那麼下面體能帶的陳數就是C=±1。

隨後,類似Haldane模型的二維格子的拓撲量子相變及拓撲平坦能帶引起人們的很大興趣,如Lieb晶格、Kagome晶格、checkerboard晶格、square-octagon晶格和Ruby晶格等。

這為研究拓撲量子相變提供了具體的格子模型。使抽象的拓撲量子相變用相變演化圖形象的展示出來。

來源:百度百科

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