由于時(shí)間反演對(duì)稱性的存在,拓?fù)浣^緣體可由取值于?2的不變量來(lái)分類,稱為?2不變量。
?2不變量的物理意義為未配對(duì)的馬約拉納零模的存在性,即交叉的邊緣態(tài)形成的錐形奇點(diǎn)。
?2不變量可視為動(dòng)量空間上的普法夫線叢的斯蒂弗爾-惠特尼類。
拓?fù)浣^緣體的電子能帶結(jié)構(gòu)定義了動(dòng)量空間上的向量叢,稱為布洛赫叢。該布洛赫叢有自然的埃爾米特度量,故為偶數(shù)階希爾伯特叢,即每根纖維均為內(nèi)積空間。
時(shí)間反演拓?fù)浣^緣體,簡(jiǎn)稱拓?fù)浣^緣體,為擁有被?2時(shí)間反演對(duì)稱性與U(1)對(duì)稱性(電荷守恒)保護(hù)的導(dǎo)電邊緣態(tài)的材料。
善于傳導(dǎo)電流的物質(zhì)稱為導(dǎo)體,不善于傳導(dǎo)電流物質(zhì)稱為絕緣體。導(dǎo)體導(dǎo)體中存在大量可以自由移動(dòng)的帶電物質(zhì)粒,稱為載流子。在外電場(chǎng)作用下,載流子作定向運(yùn)動(dòng), 形成了明顯的電流。金屬是最常見的一類導(dǎo)體(見電導(dǎo)電...
中文名稱:聚氯乙烯 英文名稱:polyvinylchloride,PVC 聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能,可作低頻絕緣材料,其化學(xué)穩(wěn)定性也好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差,長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)導(dǎo)致分解,放出HCL...
陶瓷是絕緣體la,很多材料都用陶瓷做,比如說(shuō)保險(xiǎn)栓~~
按照導(dǎo)電性質(zhì)的不同,材料可分為“導(dǎo)體”和“絕緣體”兩大類;而更進(jìn)一步,根據(jù)電子態(tài)的拓?fù)湫再|(zhì)的不同,“絕緣體”和“導(dǎo)體”還可以進(jìn)行更細(xì)致的劃分。拓?fù)浣^緣體就是根據(jù)這樣的新標(biāo)準(zhǔn)而劃分的區(qū)別于其他普通絕緣體的一類絕緣體。拓?fù)浣^緣體的體內(nèi)與人們通常認(rèn)識(shí)的絕緣體一樣,是絕緣的,但是在它的邊界或表面總是存在導(dǎo)電的邊緣態(tài),這是它有別于普通絕緣體的最獨(dú)特的性質(zhì)。這樣的導(dǎo)電邊緣態(tài)在保證一定對(duì)稱性(比如時(shí)間反演對(duì)稱性)的前提下是穩(wěn)定存在的,而且不同自旋的導(dǎo)電電子的運(yùn)動(dòng)方向是相反的,所以信息的傳遞可以通過電子的自旋,而不像傳統(tǒng)材料通過電荷來(lái)傳遞。
拓?fù)浣^緣體是一種具有新奇量子特性的物質(zhì)狀態(tài),物理學(xué)的重要科學(xué)前沿之一。根據(jù)能帶理論,傳統(tǒng)上固體材料可以按照其導(dǎo)電性質(zhì)分為絕緣體、導(dǎo)體和半金屬,其中絕緣體材料在其費(fèi)米能處存在著有限大小的能隙,因而沒有自由載流子;金屬材料在費(fèi)米能級(jí)處存在著有限的電子態(tài)密度,進(jìn)而擁有自由載流子;半導(dǎo)體材料在費(fèi)米能處沒有能隙,但是費(fèi)米能級(jí)處的電子態(tài)密度仍然為零。而拓?fù)浣^緣體是一類非常特殊的絕緣體,從理論上分析,這類材料的體內(nèi)的能帶結(jié)構(gòu)是典型的絕緣體類型,在費(fèi)米能處存在著能隙,然而在該類材料的表面則總是存在著穿越能隙的狄拉克型的電子態(tài),因而導(dǎo)致其表面總是金屬性的。拓?fù)浣^緣體這一特殊的電子結(jié)構(gòu),是由其能帶結(jié)構(gòu)的特殊拓?fù)湫再|(zhì)所決定的。
拓?fù)浣^緣體研究現(xiàn)狀:
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
從理論上說(shuō),拓?fù)浣^緣體是由電荷的U(1)對(duì)稱性以及時(shí)間反演對(duì)稱性共同保護(hù)的拓?fù)鋺B(tài)。只要U(1)對(duì)稱性和時(shí)間反演對(duì)稱性同時(shí)存在,拓?fù)浣^緣體的邊緣態(tài)就一定是非平庸的,并且,這樣的邊緣態(tài)絕對(duì)不能在有同樣對(duì)稱性的低維度系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。在理論上人們已經(jīng)意識(shí)到,其他的對(duì)稱性同樣可以保護(hù)類似的拓?fù)浣^緣體(或者拓?fù)涑瑢?dǎo)體,取決于對(duì)稱性中是否包括電荷的U(1)對(duì)稱性)。并且,從2009年以來(lái),人們已經(jīng)對(duì)沒有相互作用的費(fèi)米子系統(tǒng)的所有拓?fù)浣^緣體或者拓?fù)涑瑢?dǎo)體進(jìn)行了成功分類。2011年以來(lái),拓?fù)浣^緣體的概念已經(jīng)被拓展成為一個(gè)更為寬泛的概念:對(duì)稱保護(hù)拓?fù)鋺B(tài)(Symmetry Protected Topological States)。凝聚態(tài)理論物理學(xué)界已經(jīng)對(duì)各個(gè)維度的玻色子系統(tǒng)中的對(duì)稱保護(hù)拓?fù)鋺B(tài)進(jìn)行了較為完整的分類。但是對(duì)于所有維度的有強(qiáng)相互作用的費(fèi)米子系統(tǒng)中對(duì)稱保護(hù)拓?fù)鋺B(tài)的分類還沒有最后完成。
從現(xiàn)象上說(shuō),拓?fù)浣^緣體有其他絕緣體所不具備的特殊性質(zhì)。比如,根據(jù)理論預(yù)測(cè),三維拓?fù)浣^緣體與超導(dǎo)體的界面上的vortex core中將會(huì)形成零能majorana 費(fèi)米子,這一特點(diǎn)有可能實(shí)現(xiàn)拓?fù)淞孔佑?jì)算。
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評(píng)分: 4.6
1 / 3 冀教版三年級(jí)下冊(cè)第 13 課《導(dǎo)體和絕緣體》 石家莊市八一小學(xué) 史磊 一、教學(xué)分析 1、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析:本課為“電”單元的第三課,本單元通過分析電在生活中的應(yīng)用, 使學(xué)生知道有些材料容易導(dǎo)電, 有些材料不容易導(dǎo)電,培養(yǎng)學(xué)生想知道、愛提問、 樂于合作 與交流的科學(xué)態(tài)度。 本課圍繞物體的導(dǎo)電性, 設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的探究活動(dòng)。通過猜測(cè)與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、討 論交流等環(huán)節(jié), 啟發(fā)學(xué)生自己得出物體分為導(dǎo)體和絕緣體兩類這一科學(xué)結(jié)論。 引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系 生活實(shí)際, 理解導(dǎo)體和絕緣體在生活中的不同用途。 活動(dòng) 1 認(rèn)識(shí)物體的導(dǎo)電性, 知道物體可 以分為導(dǎo)體和絕緣體兩類。 活動(dòng) 2了解導(dǎo)體和絕緣體在生活中的不同用途。 活動(dòng) 3 了解安全 用電的基本常識(shí)。 本節(jié)課主要講解活動(dòng) 1。 2、學(xué)情分析:通過上一學(xué)期的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)科學(xué)課的認(rèn)識(shí)得到了一定提高,部分學(xué)生 已學(xué)會(huì)了自己收集資料和進(jìn)行課錄堂記的習(xí)慣, 大
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評(píng)分: 4.4
絕緣體變導(dǎo)體——塑料導(dǎo)電體的發(fā)明
1聲子晶體材料:從聲石墨烯到聲拓?fù)浣^緣體
報(bào)告人:陳延峰, 南京大學(xué)固體微結(jié)構(gòu)物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、材料科學(xué)與工程系教授
時(shí)間:6月28日(周四)16:00
單位:清華大學(xué)
地點(diǎn):理科樓鄭裕彤講堂
眾所周知,材料的物理性能不僅取決于材料的組分,還決定于材料的顯微組織。最近20多年來(lái),基于對(duì)結(jié)構(gòu)—性能關(guān)系的深入理解,通過有目的的人工設(shè)計(jì)和先進(jìn)的微結(jié)構(gòu)制備工程發(fā)展新材料的研究,形成了光子晶體/聲子晶體和超構(gòu)材料等人工微結(jié)構(gòu)材料的研究熱潮。這些微結(jié)構(gòu)材料具有超越原材料的新穎物性,實(shí)現(xiàn)了均勻材料所沒有的,異乎尋常的力、熱、聲、光、電、磁等新功能和新效應(yīng)。本文報(bào)告了我們?cè)诒砻娌暿⒙曂負(fù)浣^緣體及玻色子拓?fù)浔Wo(hù)對(duì)稱性等研究的最新結(jié)果:1、在聲表面波器件上設(shè)計(jì)制備了聲石墨烯,實(shí)驗(yàn)觀察到表面波從波動(dòng)到擴(kuò)散過程的轉(zhuǎn)變以及聲子的振顫效應(yīng);2、通過發(fā)展聲子晶體中拓?fù)淠軒У睦碚?,發(fā)現(xiàn)了聲子能帶反轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,進(jìn)而構(gòu)造了拓?fù)浞瞧接沟穆曌泳w,實(shí)現(xiàn)了“聲拓?fù)浣^緣體”;3、提出了一種基于壓電/壓磁超晶格構(gòu)成的時(shí)間反演破缺“光拓?fù)浣^緣體”模型,研究了這個(gè)系統(tǒng)中光子(玻色子)的拓?fù)湫再|(zhì),發(fā)現(xiàn)其中光子邊界態(tài)不再像電子系統(tǒng)中那樣受時(shí)間反演對(duì)稱性保護(hù),取而代之的是一種人工構(gòu)造的贗時(shí)間反演算符Tp(Tp2 = -1)保護(hù)的邊界態(tài)。上述研究從理論上和實(shí)驗(yàn)上證明:在玻色子系統(tǒng)中,同樣可以實(shí)現(xiàn)與費(fèi)米子系統(tǒng)類似的,受對(duì)稱性保護(hù)的拓?fù)浞瞧接沟暮暧^量子效應(yīng)。這些效應(yīng)可望在聲學(xué)和光學(xué)器件中找到應(yīng)用。
2半導(dǎo)體中新奇量子效應(yīng)
報(bào)告人:常凱,半導(dǎo)體研究所
時(shí)間:6月26日(周二)13:40
單位:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
地點(diǎn):雁棲湖校區(qū)教1-113
半導(dǎo)體物理與技術(shù)是現(xiàn)代通信和信息處理的基礎(chǔ)。半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)不僅具有重要的應(yīng)用價(jià)值,同時(shí)也是探索形形色色量子相的絕佳實(shí)驗(yàn)平臺(tái),它可以把維度效應(yīng)(或稱納米結(jié)構(gòu))、關(guān)聯(lián)效應(yīng)和能帶拓?fù)湫再|(zhì)結(jié)合起來(lái),研究由于維度、關(guān)聯(lián)和拓?fù)湫?yīng)相互影響導(dǎo)致的新量子效應(yīng)。在本次報(bào)告中,我們將結(jié)合我們的工作討論在近年來(lái)在半導(dǎo)體量子結(jié)構(gòu)中呈現(xiàn)出的形形色色的量子效應(yīng)。1,自旋軌道耦合效應(yīng)及其誘導(dǎo)的規(guī)范場(chǎng)和自旋霍爾效應(yīng);2,半導(dǎo)體極性界面中的拓樸相;3,二維材料中應(yīng)變及光場(chǎng)誘導(dǎo)的規(guī)范場(chǎng)及其輸運(yùn)行為;4,半導(dǎo)體量子阱中庫(kù)侖關(guān)聯(lián)引致的激子絕緣相;5,二維體系中人工格點(diǎn)誘導(dǎo)的界面拓?fù)淠J健?/p>
3拉曼光譜儀WITec alpha 300R高級(jí)培訓(xùn)
報(bào)告人:胡海龍博士,德國(guó)WITec中國(guó)代表處
時(shí)間:6月28日(周四)10:00
單位:中科院物理所
地點(diǎn):物理所D樓210會(huì)議室
技術(shù)部拉曼實(shí)驗(yàn)室WITec alpha 300R共聚焦顯微拉曼光譜儀已經(jīng)投入到所內(nèi)的科研服務(wù)中。為了能夠讓大家更詳細(xì)的了解WITec 300R拉曼光譜儀的功能,更好的掌握并充分利用這一設(shè)備開展相關(guān)科研工作,解決用戶使用過程中的問題,拉曼實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)WITec中國(guó)子公司的應(yīng)用工程師胡海龍博士為用戶提供講座。
4The SkyMapper Southern Survey
報(bào)告人:Christian Wolf
時(shí)間:6月28日(周四)16:00
單位:北京大學(xué)
地點(diǎn):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
報(bào)告人:鮮于中之,Harvard University
時(shí)間:6月29日(周五)10:00
單位:中科院理論物理所
地點(diǎn):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如何提高在國(guó)際知名審稿期刊上發(fā)表論文的機(jī)會(huì)
報(bào)告人:呂銘方,英論葛IEnago 中國(guó)區(qū)總裁
時(shí)間:6月29日(周五)13:30
單位:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
地點(diǎn):雁棲湖校區(qū)教1-115
所有重要的研究成果,首先需要在國(guó)際知名審稿學(xué)術(shù)期刊上獲得發(fā)運(yùn)得到交流、共享并獲得研究同行的認(rèn)可。本講座主要針對(duì)希望在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文以及了解學(xué)術(shù)出版最新進(jìn)展的研究人員和研究生。
在過往的一二十年間,隨著科學(xué)研究和交叉科學(xué)的快速發(fā)展,以及新的出版技術(shù)和思想不斷進(jìn)步,科學(xué)出版在技術(shù)以及概念方面的發(fā)展日新月異。而研究界對(duì)此進(jìn)展的了解往往滯后。許多投稿的論文往往是在編輯部預(yù)審階段就被退稿,甚至沒有機(jī)會(huì)與同行審稿人見面。
講座將著重介紹學(xué)術(shù)出版的若干最新進(jìn)展;寫作論文和投稿的要點(diǎn);如何答復(fù)期刊編輯和審稿人;科學(xué)研究和出版?zhèn)惱?;以及開放獲取和政策等。
希望講座能夠幫助大家更好地了解學(xué)術(shù)出版并在國(guó)際期刊上成功發(fā)表自己的研究論文。同時(shí),也與大家分享英論閣學(xué)術(shù)院(Enago Academy)在學(xué)術(shù)出版方面的獨(dú)到見解與實(shí)踐,幫助大家更好地發(fā)表自己的研究論文。
7Quantum Solid Mixtures in Giant Planets
報(bào)告人:Choong-Shik Yoo,Washington State University
時(shí)間:6月29日(周五)14:30
單位:中科院物理所
地點(diǎn):M樓236報(bào)告廳
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.
國(guó)內(nèi)各大高校、科研機(jī)構(gòu)物理學(xué)術(shù)講座列表
END
絕緣體是一種可以阻止熱(熱絕緣體)或電荷(電絕緣體)流動(dòng)的物質(zhì)。電絕緣體的相對(duì)物質(zhì)就是導(dǎo)體和半導(dǎo)體,他們可以讓電荷通暢的流動(dòng)(注:嚴(yán)格意義上說(shuō),半導(dǎo)體也是一種絕緣體,因?yàn)樵诘蜏叵滤麜?huì)阻止電荷的流動(dòng),除非在半導(dǎo)體中摻雜了其他原子,這些原子可以釋放出多余的電荷來(lái)承載電流)。術(shù)語(yǔ)電絕緣體與電介質(zhì)有相同的意思,但是兩種術(shù)語(yǔ)分別用在不同的領(lǐng)域中。
一個(gè)完全意義上的熱絕緣體,根據(jù)熱力學(xué)第二定律是不可能存在的。然而,有一些材料(如二氧化硅)就非常接近真正的電絕緣體,從而產(chǎn)生了閃存技術(shù)。一個(gè)更大類別的材料,如,橡膠和很多的塑料,對(duì)于家庭和辦公室配線來(lái)說(shuō)都是"完美”的,沒有安全性方面的隱患, 并且效率也很高。
在沒有發(fā)明出更好的合成(物理或化學(xué)反應(yīng))物質(zhì)前,在大自然的固有物質(zhì)中,云母和石棉都可以作為很好的熱和電絕緣體。
用在高壓電壓傳輸環(huán)境中的,一般是陶瓷絕緣體或合成絕緣體。陶瓷絕緣體由粘土、石英、鋁 和長(zhǎng)石做成。鋁絕緣體用在對(duì)機(jī)械強(qiáng)度要求比較高的場(chǎng)合。
絕緣體相關(guān)專業(yè)術(shù)語(yǔ):
1. |
ceramic insulator 陶瓷絕緣體 |
2. |
insulator, thermal 熱絕緣體 |
3. |
insulator, silicon-on- (SOI) 硅片上絕緣體 |
4. |
insulator 絕緣體 |
5. |
optoisolator 光隔離器,光絕緣體 |
6. |
silicon-on-insulator (SOI) 絕緣體上硅芯片 |
7. |
thermal, insulator 熱絕緣體 |
8. |
Silicon-On-Insulator 絕緣體上硅芯片 |
9. |
Metal-Insulator-Metal (screen) 金屬-絕緣體-金屬(屏幕) |