选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
拓扑绝缘体是一种具有新奇量子特性的物质状态,物理学的重要科学前沿之一。根据能带理论,传统上固体材料可以按照其导电性质分为绝缘体、导体和半金属,其中绝缘体材料在其费米能处存在着有限大小的能隙,因而没有自由载流子;金属材料在费米能级处存在着有限的电子态密度,进而拥有自由载流子;半导体材料在费米能处没有能隙,但是费米能级处的电子态密度仍然为零。而拓扑绝缘体是一类非常特殊的绝缘体,从理论上分析,这类材料的体内的能带结构是典型的绝缘体类型,在费米能处存在着能隙,然而在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,因而导致其表面总是金属性的。拓扑绝缘体这一特殊的电子结构,是由其能带结构的特殊拓扑性质所决定的。
按照导电性质的不同,材料可分为“导体”和“绝缘体”两大类;而更进一步,根据电子态的拓扑性质的不同,“绝缘体”和“导体”还可以进行更细致的划分。拓扑绝缘体就是根据这样的新标准而划分的区别于其他普通绝缘体的一类绝缘体。拓扑绝缘体的体内与人们通常认识的绝缘体一样,是绝缘的,但是在它的边界或表面总是存在导电的边缘态,这是它有别于普通绝缘体的最独特的性质。这样的导电边缘态在保证一定对称性(比如时间反演对称性)的前提下是稳定存在的,而且不同自旋的导电电子的运动方向是相反的,所以信息的传递可以通过电子的自旋,而不像传统材料通过电荷来传递。
由于时间反演对称性的存在,拓扑绝缘体可由取值于ℤ2的不变量来分类,称为ℤ2不变量。
ℤ2不变量的物理意义为未配对的马约拉纳零模的存在性,即交叉的边缘态形成的锥形奇点。
ℤ2不变量可视为动量空间上的普法夫线丛的斯蒂弗尔-惠特尼类。
善于传导电流的物质称为导体,不善于传导电流物质称为绝缘体。导体导体中存在大量可以自由移动的带电物质粒,称为载流子。在外电场作用下,载流子作定向运动, 形成了明显的电流。金属是最常见的一类导体(见电导电...
中文名称:聚氯乙烯 英文名称:polyvinylchloride,PVC 聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能,可作低频绝缘材料,其化学稳定性也好。由于聚氯乙烯的热稳定性较差,长时间加热会导致分解,放出HCL...
陶瓷是绝缘体la,很多材料都用陶瓷做,比如说保险栓~~
拓扑绝缘体的电子能带结构定义了动量空间上的向量丛,称为布洛赫丛。该布洛赫丛有自然的埃尔米特度量,故为偶数阶希尔伯特丛,即每根纤维均为内积空间。
时间反演拓扑绝缘体,简称拓扑绝缘体,为拥有被ℤ2时间反演对称性与U(1)对称性(电荷守恒)保护的导电边缘态的材料。
拓扑绝缘体研究现状:
第一代, 碲化汞(HgTe)量子阱
第二代, BiSb 合金
第三代, Bi2Se3, Sb2Te3, Bi2Te3 等化合物
从理论上说,拓扑绝缘体是由电荷的U(1)对称性以及时间反演对称性共同保护的拓扑态。只要U(1)对称性和时间反演对称性同时存在,拓扑绝缘体的边缘态就一定是非平庸的,并且,这样的边缘态绝对不能在有同样对称性的低维度系统中实现。在理论上人们已经意识到,其他的对称性同样可以保护类似的拓扑绝缘体(或者拓扑超导体,取决于对称性中是否包括电荷的U(1)对称性)。并且,从2009年以来,人们已经对没有相互作用的费米子系统的所有拓扑绝缘体或者拓扑超导体进行了成功分类。2011年以来,拓扑绝缘体的概念已经被拓展成为一个更为宽泛的概念:对称保护拓扑态(Symmetry Protected Topological States)。凝聚态理论物理学界已经对各个维度的玻色子系统中的对称保护拓扑态进行了较为完整的分类。但是对于所有维度的有强相互作用的费米子系统中对称保护拓扑态的分类还没有最后完成。
从现象上说,拓扑绝缘体有其他绝缘体所不具备的特殊性质。比如,根据理论预测,三维拓扑绝缘体与超导体的界面上的vortex core中将会形成零能majorana 费米子,这一特点有可能实现拓扑量子计算。
导体和绝缘体教学设计
1 / 3 冀教版三年级下册第 13 课《导体和绝缘体》 石家庄市八一小学 史磊 一、教学分析 1、学习内容分析:本课为“电”单元的第三课,本单元通过分析电在生活中的应用, 使学生知道有些材料容易导电, 有些材料不容易导电,培养学生想知道、爱提问、 乐于合作 与交流的科学态度。 本课围绕物体的导电性, 设计了一个完整的探究活动。通过猜测与假设、实验验证、讨 论交流等环节, 启发学生自己得出物体分为导体和绝缘体两类这一科学结论。 引导学生联系 生活实际, 理解导体和绝缘体在生活中的不同用途。 活动 1 认识物体的导电性, 知道物体可 以分为导体和绝缘体两类。 活动 2了解导体和绝缘体在生活中的不同用途。 活动 3 了解安全 用电的基本常识。 本节课主要讲解活动 1。 2、学情分析:通过上一学期的学习,学生对科学课的认识得到了一定提高,部分学生 已学会了自己收集资料和进行课录堂记的习惯, 大
绝缘体变导体——塑料导电体的发明
绝缘体变导体——塑料导电体的发明
1声子晶体材料:从声石墨烯到声拓扑绝缘体
报告人:陈延峰, 南京大学固体微结构物理国家重点实验室主任、材料科学与工程系教授
时间:6月28日(周四)16:00
单位:清华大学
地点:理科楼郑裕彤讲堂
众所周知,材料的物理性能不仅取决于材料的组分,还决定于材料的显微组织。最近20多年来,基于对结构—性能关系的深入理解,通过有目的的人工设计和先进的微结构制备工程发展新材料的研究,形成了光子晶体/声子晶体和超构材料等人工微结构材料的研究热潮。这些微结构材料具有超越原材料的新颖物性,实现了均匀材料所没有的,异乎寻常的力、热、声、光、电、磁等新功能和新效应。本文报告了我们在表面波声石墨烯、声拓扑绝缘体及玻色子拓扑保护对称性等研究的最新结果:1、在声表面波器件上设计制备了声石墨烯,实验观察到表面波从波动到扩散过程的转变以及声子的振颤效应;2、通过发展声子晶体中拓扑能带的理论,发现了声子能带反转的现象,进而构造了拓扑非平庸的声子晶体,实现了“声拓扑绝缘体”;3、提出了一种基于压电/压磁超晶格构成的时间反演破缺“光拓扑绝缘体”模型,研究了这个系统中光子(玻色子)的拓扑性质,发现其中光子边界态不再像电子系统中那样受时间反演对称性保护,取而代之的是一种人工构造的赝时间反演算符Tp(Tp2 = -1)保护的边界态。上述研究从理论上和实验上证明:在玻色子系统中,同样可以实现与费米子系统类似的,受对称性保护的拓扑非平庸的宏观量子效应。这些效应可望在声学和光学器件中找到应用。
2半导体中新奇量子效应
报告人:常凯,半导体研究所
时间:6月26日(周二)13:40
单位:中国科学院大学
地点:雁栖湖校区教1-113
半导体物理与技术是现代通信和信息处理的基础。半导体量子结构不仅具有重要的应用价值,同时也是探索形形色色量子相的绝佳实验平台,它可以把维度效应(或称纳米结构)、关联效应和能带拓扑性质结合起来,研究由于维度、关联和拓扑效应相互影响导致的新量子效应。在本次报告中,我们将结合我们的工作讨论在近年来在半导体量子结构中呈现出的形形色色的量子效应。1,自旋轨道耦合效应及其诱导的规范场和自旋霍尔效应;2,半导体极性界面中的拓朴相;3,二维材料中应变及光场诱导的规范场及其输运行为;4,半导体量子阱中库仑关联引致的激子绝缘相;5,二维体系中人工格点诱导的界面拓扑模式。
3拉曼光谱仪WITec alpha 300R高级培训
报告人:胡海龙博士,德国WITec中国代表处
时间:6月28日(周四)10:00
单位:中科院物理所
地点:物理所D楼210会议室
技术部拉曼实验室WITec alpha 300R共聚焦显微拉曼光谱仪已经投入到所内的科研服务中。为了能够让大家更详细的了解WITec 300R拉曼光谱仪的功能,更好的掌握并充分利用这一设备开展相关科研工作,解决用户使用过程中的问题,拉曼实验室邀请WITec中国子公司的应用工程师胡海龙博士为用户提供讲座。
4The SkyMapper Southern Survey
报告人:Christian Wolf
时间:6月28日(周四)16:00
单位:北京大学
地点:KIAA-PKU Auditorium
The ANU SkyMapper Telescope maps the entire Southern Survey in 6 optical passbands over a duration of six years. In my talk, I will present the design of the survey as well as its key science motivators, including (i) metal-poor stars in our Galaxy, (ii) supernovae and rare transients, (iii) QSOs and changing-look AGN, and (iv) galaxy evolution. I will present first results, complementary instrumental projects in the domain of spectroscopy and radio astronomy, and give an outlook on the future of SkyMapper.
5Probing the Dark Universe with Compact Inspiraling Binaries
报告人:鲜于中之,Harvard University
时间:6月29日(周五)10:00
单位:中科院理论物理所
地点:Conference Room 6420, ITP new Building
Gravitational wave (GW) astronomy provides us a unique chance to probe invisible matter in the universe. In this talk we introduce several ways of probing dark ambient matter of compact binaries through GWs. We first present some analytical understanding of the distribution of binaries' orbital parameters and its relation to binaries' formation channels. Then, we describe how the barycenter motion of a binary, potentially visible to space GW telescopes, can serve as a direct probe of the ambient density. Finally, we show how the GWs from compact binaries can be used to probe/constrain dark matter with a long range force.
6如何提高在国际知名审稿期刊上发表论文的机会
报告人:吕铭方,英论葛IEnago 中国区总裁
时间:6月29日(周五)13:30
单位:中国科学院大学
地点:雁栖湖校区教1-115
所有重要的研究成果,首先需要在国际知名审稿学术期刊上获得发运得到交流、共享并获得研究同行的认可。本讲座主要针对希望在国际顶级学术期刊上发表论文以及了解学术出版最新进展的研究人员和研究生。
在过往的一二十年间,随着科学研究和交叉科学的快速发展,以及新的出版技术和思想不断进步,科学出版在技术以及概念方面的发展日新月异。而研究界对此进展的了解往往滞后。许多投稿的论文往往是在编辑部预审阶段就被退稿,甚至没有机会与同行审稿人见面。
讲座将着重介绍学术出版的若干最新进展;写作论文和投稿的要点;如何答复期刊编辑和审稿人;科学研究和出版伦理;以及开放获取和政策等。
希望讲座能够帮助大家更好地了解学术出版并在国际期刊上成功发表自己的研究论文。同时,也与大家分享英论阁学术院(Enago Academy)在学术出版方面的独到见解与实践,帮助大家更好地发表自己的研究论文。
7Quantum Solid Mixtures in Giant Planets
报告人:Choong-Shik Yoo,Washington State University
时间:6月29日(周五)14:30
单位:中科院物理所
地点:M楼236报告厅
Hydrogen (H2) and helium (He) are two most fundamental solids abundant in the Universe. Compression behaviors of H2 and He are critical to understand many body effects of these quantum solids; develop new condensed matter theories; and get insights into the internal structure of the Giant planets. In contrast to a rapid progress in understanding the phase diagram of H2 at high pressures, a little is known about the phase behaviors of the mixtures of these most fundamental quantum solids, H2 and He. In this lecture, I will describe our recent studies on the binary phase diagram of H2 and He, underscoring the formation of metastable H2-rich crystallite in He-rich fluid mixtures and the structural phase transition in He lattice at ~52 GPa. The Raman data also indicates a significant level of mixing between H2 and He, resulting in strong chemical association of the interstitial-filled guest molecules (H2 or He) with the host lattice (hcp-He or H2), as well as unexpected chemistry in the most inert solid He to form hydrides and nitrides.
国内各大高校、科研机构物理学术讲座列表
END
绝缘体是一种可以阻止热(热绝缘体)或电荷(电绝缘体)流动的物质。电绝缘体的相对物质就是导体和半导体,他们可以让电荷通畅的流动(注:严格意义上说,半导体也是一种绝缘体,因为在低温下他会阻止电荷的流动,除非在半导体中掺杂了其他原子,这些原子可以释放出多余的电荷来承载电流)。术语电绝缘体与电介质有相同的意思,但是两种术语分别用在不同的领域中。
一个完全意义上的热绝缘体,根据热力学第二定律是不可能存在的。然而,有一些材料(如二氧化硅)就非常接近真正的电绝缘体,从而产生了闪存技术。一个更大类别的材料,如,橡胶和很多的塑料,对于家庭和办公室配线来说都是"完美”的,没有安全性方面的隐患, 并且效率也很高。
在没有发明出更好的合成(物理或化学反应)物质前,在大自然的固有物质中,云母和石棉都可以作为很好的热和电绝缘体。
用在高压电压传输环境中的,一般是陶瓷绝缘体或合成绝缘体。陶瓷绝缘体由粘土、石英、铝 和长石做成。铝绝缘体用在对机械强度要求比较高的场合。
绝缘体相关专业术语:
1. |
ceramic insulator 陶瓷绝缘体 |
2. |
insulator, thermal 热绝缘体 |
3. |
insulator, silicon-on- (SOI) 硅片上绝缘体 |
4. |
insulator 绝缘体 |
5. |
optoisolator 光隔离器,光绝缘体 |
6. |
silicon-on-insulator (SOI) 绝缘体上硅芯片 |
7. |
thermal, insulator 热绝缘体 |
8. |
Silicon-On-Insulator 绝缘体上硅芯片 |
9. |
Metal-Insulator-Metal (screen) 金属-绝缘体-金属(屏幕) |