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一种新的量子材料--拓扑绝缘体
发布时间:2013-10-16文章来源:
一、拓扑绝缘体简介
    按照导电性质的不同,材料可分为“金属”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“金属”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。因而,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。这样的导电边缘态是稳定存在的,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,不涉及耗散过程,通俗地说就是不会发热,这一发现让人们对制造未来新型电脑芯片等元器件充满了希望。

图:物理所四人等荣获香港求是科技基金会2011年“求是杰出科技成就集体奖”。分别为戴希研究员(右一)、张海军博士(右四)、马旭村研究员(左五)、方忠研究员(左六)

    中科院物理所/北京凝聚态物理国家实验室在拓扑绝缘体方面所做的一系列工作,在国际上受到密切关注,这三年来,物理所共有7位研究员收到拓扑绝缘体相关的国际会议邀请共作作20多个邀请报告。物理所已经成为目前世界上进行拓扑绝缘体研究最有影响力的中心之一。拓扑绝缘体作为一个全新的领域,是突破未来信息技术的重要方向之一,中国科学家在基础研究方面的工作对于我国在该领域领先发展奠定了良好的基础。

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