拓扑绝缘体
拓扑绝缘体(前沿物理论坛) 整理BY HX3
这个山西口音清华老师一句紫轩儿炒舔（破译：自旋朝天）彻底秒杀了我
一. 拓扑是神马
老师讲的非常简单,拓扑几何是研究连续变化下的(一个具有连续对称性的群)几何,与面积体积等等没有关系.比如说一个面包圈经过一系列变化可以变成一个杯子.一个球经过一系列变化可以变成一个碗.即可以通过几何体含有”洞”的个数将他们分为不同的”氏族”(见物理史那篇的旋转群部分,提过群维分裂为氏族的情况,这就是很好的例子,通常是SU2和SU11)
二. 绝缘体与导体
老师的那个幻灯我没照下来,图就将就用唯基的
相比起来老子画的好简陋.看上面的两个图(双曲线和叉叉),双曲线一样的是普通的绝缘体的图,看彩色那张红色和蓝色的线,可以看出绝缘体之所以绝缘是因为能带和价带之间的能带隙中间没有电子态(字面意思可以理解吧),即不允许电子存在.那个叉叉是普通的导体的图,能带和价带之间连在一起了,所以中间有电子态,就可以导电了.
幻灯上说的是该类材料的表面则总是存在着穿越能隙的狄拉克型的电子态,即此时的电子没有静止能量(像光子一样)
彩色的那张图是拓扑绝缘体的图,由于原子的吸引力,能带和价带连起来了,所以在拓扑绝缘体中,其本体还是绝缘体的样子,只是在边缘有了导电的性质.形象的说,就像一个碗镀了金一样.其应用前景非常好.
三,拓扑绝缘体?
之所以叫这个名字是由于能带(导带和价带统称能带)具有拓扑性.形象的解释就是对于普通绝缘体把能带想象成一个环,拓扑绝缘体的就是一个莫比斯环
上面这张图说的是为何他的导电性比较好,在ky和kx方向分别有向上或者向下的自旋，所以电子各自按各自的方向走，（好像是量子霍尔效应？）这样可以减少碰撞，即减少发热
上面这张图是他们实际测出来的图，很清楚很漂亮吧（就是拓扑绝缘体的能带）
这个山西口音清华老师一句紫轩儿炒舔（破译：自旋朝天）彻底秒杀了我
一. 拓扑是神马
老师讲的非常简单,拓扑几何是研究连续变化下的(一个具有连续对称性的群)几何,与面积体积等等没有关系.比如说一个面包圈经过一系列变化可以变成一个杯子.一个球经过一系列变化可以变成一个碗.即可以通过几何体含有”洞”的个数将他们分为不同的”氏族”(见物理史那篇的旋转群部分,提过群维分裂为氏族的情况,这就是很好的例子,通常是SU2和SU11)
二. 绝缘体与导体
老师的那个幻灯我没照下来,图就将就用唯基的
相比起来老子画的好简陋.看上面的两个图(双曲线和叉叉),双曲线一样的是普通的绝缘体的图,看彩色那张红色和蓝色的线,可以看出绝缘体之所以绝缘是因为能带和价带之间的能带隙中间没有电子态(字面意思可以理解吧),即不允许电子存在.那个叉叉是普通的导体的图,能带和价带之间连在一起了,所以中间有电子态,就可以导电了.
幻灯上说的是该类材料的表面则总是存在着穿越能隙的狄拉克型的电子态,即此时的电子没有静止能量(像光子一样)
彩色的那张图是拓扑绝缘体的图,由于原子的吸引力,能带和价带连起来了,所以在拓扑绝缘体中,其本体还是绝缘体的样子,只是在边缘有了导电的性质.形象的说,就像一个碗镀了金一样.其应用前景非常好.
三,拓扑绝缘体?
之所以叫这个名字是由于能带(导带和价带统称能带)具有拓扑性.形象的解释就是对于普通绝缘体把能带想象成一个环,拓扑绝缘体的就是一个莫比斯环
上面这张图说的是为何他的导电性比较好,在ky和kx方向分别有向上或者向下的自旋，所以电子各自按各自的方向走，（好像是量子霍尔效应？）这样可以减少碰撞，即减少发热
上面这张图是他们实际测出来的图，很清楚很漂亮吧（就是拓扑绝缘体的能带）
