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《硅火燎原》-31-(续)拓扑绝缘体
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- 31.拓扑绝缘体（续）（系列完结篇） 上节中介绍的石墨烯，由于它独特的物理性质而引起了人们的兴趣。它的无质量的相对论性准粒子，被观察到的整数及分数量子霍尔效应，为基础物理研究的许多方面，提供了理论模型和实验依据。它优异的电子输运性质，又使其在自旋电子学等工程领域可能得到广泛的实际应用。 图 31.1 ...
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《硅火燎原》-30-拓扑绝缘体简介
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- 30.拓扑绝缘体简介 最后，对拓扑绝缘体作一简单介绍。 拓扑绝缘体是一种不同于金属和绝缘体的全新的物态，它最直观的性质就是其内部为绝缘体，而表面却能导电。就像是一个绝缘的瓷器碗，镀了金之后，便具有了表面的导电性。不过，我们之后会了解到，这是两种本质上完全不同的表面导电。镀金碗表面的导电性，对瓷器 ...
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《硅火燎原》-29-洗澡水中的小孩
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- 29.洗澡水中的小孩 贝里是在研究量子混沌的时候发现贝里相位的。有人说，贝里并不是发现几何相位的第一人，但无论如何，贝里让人们重新认识到几何相位的重要性，比如，是在贝里文章的启发下，才发现了经典力学中的对应物： Hannay角 【 1】 。了解和解释几个经典的例子可以使我们更容易理解量子力学中的几何相位。 ...
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《硅火燎原》-28-AB效应和贝里几何相
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- 28. AB效应和贝里几何相 1982年，美国华盛顿大学物理学家索利斯（D.J.Thouless）等人，为了直接表征量子化霍尔电导的填充因子n，引入了一个称为TKNN的拓扑数，并由此而对电子波函数的拓扑性质进行分类 【 1】 。这是第一次将数学上的拓扑概念应用于与‘相’有关的凝聚态理论中。 拓扑概念如何与量子态关联起来了呢 ...
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《硅火燎原》-27-解读量子霍尔效应
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- （昨天发的出了点错误，今天重发） 27. 量子霍尔效应的解释(2) 如前一节所述，只有当费米能级移动到朗道子能带中间的红线附近时，二维系统才具有导电行为，而这种情况只发生在磁场变化的一段短暂期间。磁场变化的大多数时间内，费米能级碰到的都是灰色表示的局域态区间。 图 27.1：（a）霍尔效应；（b）边沿电 ...
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《硅火燎原》-26-量子霍尔效应的解释(2)
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- 27. 量子霍尔效应的解释(2) 如前一节所述，只有当费米能级移动到朗道子能带中间的红线附近时，二维系统才具有导电行为，而这种情况只发生在磁场变化的一段短暂期间。磁场变化的大多数时间内，费米能级碰到的都是灰色表示的局域态区间。 图 27.1：（a）霍尔效应；（b）边沿电流的形成 将这种区分与图 27.1a ...
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《硅火燎原》-26-量子霍尔效应的解释(1)
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- 26. 量子霍尔效应的解释(1) 量子霍尔效应的发现是 20世纪凝聚态物理学的一项重大成就。因为对它的产生机制的解释，特别是对分数量子霍尔效应的解释，带给了物理学许多崭新的概念，大大促进了凝聚态物理研究的发展。 为了更好地理解量子霍尔效应，首先重温一下高中物理中学过的电子在磁场中的运动情形。 一个在 ...
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- 叙事长诗《白雪之恋》 ： 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 ， 8 ， 9，10 《浪漫的选择》 1 2 ， 3 ， 4 ， 5 ， 6 ， 7 ， 8 ， 9， 长篇科幻小说《隐身惊魂记》目录 ...
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《硅火燎原》-25-量子霍尔效应的诞生
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- 25. 量子霍尔效应的诞生 上一节介绍的经典霍尔效应，霍尔电阻 r xy 与磁感应强度 B成正比，即 r xy 与 B的关系是一条倾斜上升的直线。而一般的纵向电阻 r xx 呢，应该是一条与磁场没有什么关系的水平线。见图 25.1b的上图。 图 25.1:经典和量子霍尔效应 但是，在上世纪 70年 ...
