1.拓扑绝缘体的研究现状
拓扑绝缘体研究现状:
第一代, HgTe量子井
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:symmetry protected topological states. 目前,凝聚态理论物理学界已经对各个维度的玻色子系统中的symmery protected topological states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symmetry protected topological states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。
2.拓扑绝缘体的介绍
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。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。
3.哪位大牛进来科普一下拓扑绝缘体吧
照电子态结构的不同,传统意义上的材料被分为“金属”和“绝缘体”两大类。
而拓扑绝缘体是一种新的量子物质态,完成不同于传统意义上的“金属”和“绝缘体”。这种物质态的体电子态是有能隙的绝缘体,而其表面则是无能隙的金属态。
这种无能隙的表面金属态也完全不同于一般意义上的由于表面未饱和键或者是表面重构导致的表面态,【拓扑绝缘体的表面金属态完全是由材料的体电子态的拓扑结构所决定,是由对称性所决定的,与表面的具体结构无关】。也正是因为该表面金属态的出现是有对称性所决定的,他的存在非常稳定,基本不受到杂质与无序的影响。
除此之外,【拓扑绝缘体的基本性质是由“量子力学”和“相对论”共同作用的结果,由于自旋轨道耦合耦合作用,在表面上会产生由时间反演对称性保护的无能隙的自旋分辨的表面电子态】。这种表面态形成一种无有效质量的二维电子气(与有效质量近似下的二维电子气完全不同:例如广泛使用的场效应晶体管中的二维电子气),它需要用狄拉克方程描述,而不能用薛定谔方程。
正是由于这些迷人的重要特征保证了拓扑绝缘体将有可能在未来的电子技术发展中获得重要的应用,有着巨大的应用潜在。寻找具有足够大的体能隙并且具有化学稳定性的强拓扑绝缘体材料成为了人们目前关注的重要焦点和难点。
4.阅读下面文段,回答下面问题(13分)微波武器 微波是一种高功
试题答案:小题1:说明了微波武器的杀伤力(答“作用“或”攻击作用“也给分)小题1:构成:主要由高功率发射机、大型高增益天线和瞄准、跟踪、控制等系统构成。
杀伤对象:①杀伤人员②干扰和烧毁武器系统中的电子设备及元器件③还是隐形武器的克星(答对”构成“给1分答对“对象”给3分。共4分)小题1:①下定义、分类别、作诠释、列数字、举例子、打比方。
②示例:第四段运用举例子的方法,说明微波武器的攻击目标非常多。(答对两种说明方法给2分,举例分析正确给2分,共4分)小题1:不能删去。
加上“可能“说明目标在强微波覆盖区受到的攻击的机率就高;去掉”可能“说明目标只要在强微波覆盖区内就必然受到攻击,语言表述不准确。(观点正确给1分,分析准确给2分共3分)。
5.拓朴绝缘体的理论是什么
还是看原文!y1ding(站内联系TA)Originally posted by chimegreen at 2009-12-6 20:07:A tunable topological insulator in the spin helical Dirac transport regime /Topological surface states protected from backscattering by chiral spintexture拓扑绝缘体是这样一些材料,在它们当中,一种被称为“自旋-轨道耦合”的相对论效应产生一个大的绝缘带,同时产生狄拉克类表面状态,后者与被称为“石墨稀”的、人们已经研究很多的碳的二维片状结构的相对论粒子相似。
与“石墨稀”中的传统狄拉克费米子不同的是,理论表明,这种新的二维表面状态有一个内在的净角动量或自旋,该净角动量或自旋可能因拓扑结构而受到保护,不会发生散射,这是自旋电子学和量子计算中人们非常想得到的一个性能。 现在,两个小组报告说,这个预测是正确的。
Hsieh等人利用具有自旋和动量分辨能力的光谱成像方法,来确认一个基于铋的拓扑绝缘体中“石墨稀” 类状态的自旋-偏振性质,发现通过化学操纵可在“拓扑输送体系”(在该体系中散射受到抑制)对其进行调控。 Roushan等人利用扫描隧道显微镜和角分辨光发射电子显微镜发现,尽管存在较强的原子尺度的紊乱,但具有相反动量和相反自旋的表面状态之间的背向散射是不存在的,这对自旋电子学和量子计算应用来说都是一个有用的性能。
6.毕业论文..
写好毕业论文的关键 (一)论文写作——材料、观点和文字 材料是写好论文的基础,观点是论文的灵魂,文字是论文的外在表现。
材料和观点是论文的内容,文字是论文的形式。形式是表现内容的,内容要通过形式来表现。
三者的完美结合是内容和形式的统一。 材料来源于实验。
设计的好坏直接影响材料获得的效率与质量。整篇论文是由若干工作单元组成的,每一工作单元又是由每次实验材料积累起来的。
因此要善待每天的实验。每天工作时都要考虑到这一数据在将来论文中的可能位置,对每一张影像记录都要认真收集保存。
材料要真实可靠,数据要充足。有了异常,要及时分析处理,要保证所得结果可信,排除假象。
一篇论文总要有新现象、新处理、新效果、新观点。 观点应明确,客观辩证。
不要、也不能回避不同观点。从论文定题到结论,处处有观点,所以观点是论文的灵魂,是贯穿始终的。
讨论观点时不要强词夺理,不要自圆其说,力戒片面性、主观性、随意性。要和国内外文献上的观点相比较,也要和自己实验室过去的观点相比较。
在比较中分析异同,提高认识。也不要怕观点错误,不要怕改正错误。
要百家争鸣,通过争鸣,认识真理。 论文的文字要自然流畅,“言而无文,行之不远”。
但也不要华丽雕琢,目的是“文以载道”。论文叙述要合乎逻辑,层次分明,朴素真实,分寸恰当。
(二)论文写作——准备和动笔 论文写得好坏,关键在于准备。会写论文的人,一般总是三步过程。
论文写前深思熟虑,全局在胸;充分打好论文腹稿,提起笔来,一气呵成;写出论文初稿后,放一段时间,反复吟读,千锤百炼。 不会写论文的人相反。
肚子里空洞洞,脑子里乱烘烘,笔头上千斤重。他们拿起笔来就写,写几下就停。
写写停停,停停写写。忽儿找材料,忽儿查数据,忽儿补实验。
忽儿撕掉一页,忽儿抄上几句。忽儿哀声叹气,搔头摸耳,咬笔杆,踱方步。
这两种人的差别在于准备状况的不同,这是很多初写论文的人意识不到的。写论文的良好准备应该有三个阶段。
1.论文写作——近期(写时)准备 是指实验结束后到着手写作论文前一段时间的准备。应该收齐材料,处理好数据,制备好图表,完成统计处理。
然后打好论文腹稿,列出 论文提纲,明确基本观点和主要结论。与指导者和合作者讨论,取得共识。
深思熟虑后,一气呵成。其中“打腹稿”是写论文的关键阶段。
这时应将所有工作和数据通盘考虑,全局在胸。这就像战斗打响前的运筹帷帽一样,是作者脑力劳动最紧张的时刻。
2.论文写作——中期(做时)准备 会写论文的人不是做完实验后才开始考虑写论文的,而是在研究工作的全过程中都考虑着写论文。论文“题目”和“引言”是论证时各种思考的凝炼。
“材料和方法”是在找方法、建方法时形成的,写论文时只要如实叙述就可以了。“实验结果”是在实验设计、实验操作、阶段归纳、资料整理等过程中不断积累、整理而来的。
“讨论”是综合平时的思考,同周围人员经常讨论商量,查阅和分析文献等过程后最后归纳而成的,是将平时思考过的众多问题集中几个主要观点以讨论的形式表达出来。“结论”则只须将最终结果归纳一下就可以了。
所以会写论文的人,是在做研究的整个过程中不断地自然形成着最后的论文。这整个过程就是论文的中期准备。
可见,中期准备以论文题目之始为始,以题目之终为终。题目结束之日,也就是论文中期准备完成之时。
3.论文写作——远期(学时)准备 如果只是着力于做好论文近期准备和中期准备,往往还不能写出上乘的论文,这就要看论文作者的远期准备,也就是学习阶段的基础准备了。这种准备是指对研究动态的掌握,专业基础的积累和逻辑思维、文字表达、分析综合等各方面能力的总体水平。
这决不是一朝一夕所能企及,而是终生积累训练而就的。这就是为什么要强调“读书破万卷,下笔如有神”,“尔果欲学诗,功夫在诗外”了。
这些平时积累的功夫,决定着作者 论文的写作水平,而论文写作水平又影响着论文的传播。这种能力不是临用时提得高的,而是要作者从年轻时就下苦功的。
7.拓扑绝缘体线性磁电阻现象有哪些
拓扑绝缘体线性磁电阻现象如图2所示,在很大温度范围内,即使外场加到14T,仍显示不饱和趋势。
通过研究不同致密度的薄膜材料,发现在很大迁移率范围内,线性磁电阻和材料迁移率间存在普遍关系,即同一材料中,磁电阻和迁移率都随温度增加而减小(图3左)。而不同致密度薄膜材料中,磁电阻和迁移率成正比关系,而且磁电阻越小,迁移率也越小(图3右)。
这些结果说明迁移率的涨落导致了典型线性磁电阻,这与Parish和Littlewood提出的理论完全吻合。有关Bi2Te3薄膜的研究结果提供了明确证据,证实材料物理上或结构上不均匀性是线性磁电阻的来源,并且为控制拓扑绝缘体材料磁电阻提供新的方法。
相关研究结果发表在Nano Letter 14 (2014) 6510。 拓扑绝缘体: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。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。 磁电阻效应,全称磁致电阻变化效应,对通电的金属或半导体施加磁场作用时会引起电阻值的变化。
磁电阻效应于1851年首先发现磁电阻效应;他先用铁片做实验,发现:当电流的方向和磁场的方向相同时,电阻增大;而电流方向与磁场方向成90度时,则减小。最近研究发现,多层器件出现巨磁电阻,庞大(Colossal)磁电阻和隧道(Tunnel)磁电阻材料。
在大多数金属中,电阻率的变化值为正,而过渡金属和类金属合金及饱和磁体的电阻率变化值为负。磁敏电阻元件主要用来构造位移传感器、转速传感器、位置传感器和速度传感器等。
8.初二上物理预习提纲或习题(要带答案)如题要初二上学期的哦要学习
1 甲乙两人相距120m,两人距高大光滑的墙壁均为80m,现甲敲一下手中的鼓声,乙先后听到两声鼓声,求乙听到敌意声鼓声与乙听到第三声鼓声之间相隔多长时间? 2 在平直双轨铁道上,甲乙两列车以大小相同的速度相向行驶.甲车鸣笛后5s,乙车上的人听到,再过40S,两车恰好相遇.求两车在鸣笛时的距离? 1,第一题是不是问第一,二声相隔时间? 如果是,答案应该是0.235秒 因为声音传播第一条路径长120米,第2条长200米,相差80米 80/340=0.235 2,设火车速度为x, 340*5-5x=2*40x 得x=20 鸣笛时的距离:340*5+20*5=1800米下雪后四周特别静,是因为雪地吸声造成的.这是因为雪落在地上比较松软,中间有许多的空隙,声音一旦进入里面后,反射出来的很少,所以声音就小了.为什么反射出来的少就声音小呢?这和人在房间内说话时声音大,而在旷野里说话声小的原因一样,声音大是因为反射回来的声音多和原声加在一起就显得大了.一个硬币掉在地上会发出声音,风吹树也会发出声音,所以声音一定要有发声的源头——声源.声源的振动通过介质传到人的耳朵.拉着一条绳子的一端上下振动,整条绳子都会振动起来,所以声源的振动应该也是使介质振动起来,传向远方. 请你根据上诉猜想设计两个小实验,看上诉猜想是否正确.1、把电铃密闭在玻璃罩中,不通电,就没有声音,通电了就发出声音.说明声音必须要声源的存在. 2、以上装置中,给电铃通电,把玻璃罩内空气慢慢抽掉,声音慢慢变小,最后几乎听不到声音了.说明声音的传播确实需要媒介(这里是空气).电路 电流 电压 电阻 欧姆定律 电功电功率 两种电荷:摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电. ①两种电荷规定:人们把绸子摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷;把毛皮摩擦过的电荷叫做负电荷. ②电荷间的相互作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引. ③提示:检验物体是否带电可以利用带电体的性质(吸引轻小物体),电荷间的相互作用(同电相斥)及验电器.用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电,摩擦起电并不是创造了电,只是电荷发生了转移.电子带负电. 失去电子带正电;得到电子带负电. 电荷的多少叫电量. 电荷的符号是“Q”,单位是库仑,简称库,用符号“C”表示. 1. 导体和绝缘体: ①定义:容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体. ②提示:导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷.金属靠自由电子导电,酸、碱、盐水溶液靠正、负离子导电.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内几乎没有自由电荷.常见的导体有金属、大地、人体、碳(石墨)以及酸、碱、盐的水溶液等.常见的绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷、塑料等. 2. 电流: ①电流定义:电荷的定向移动形成电流. ②电流的方向:规定正电荷定向移动方向为电流方向. ③持续电流存在的条件:有电源和闭合电路(通路). ④电源:能够提供持续供电的装制叫电源.把其它形式能转化为电能的装置.干电池、铅蓄电池都是电源. 直流电源的作用是在电源内部不断地使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷. 干电池、蓄电池对外供电时,是化学能转化为电能. ⑤提示:电流的方向除了规定以外,还要知道金属导体中的电流方向与自由电子的定向移动方向相反及在电源外部,电流方向是从电源的正极流向负极.常见的电源有干电池、蓄电池等化学电池及发电机.电源的作用是在电源内部不断使正级聚集正电荷,负极聚集负电荷以持续对外供电,绝对不允许用导线直接把电源两极连接起来,否则会因电流过大而损坏电源. 3. 电路: ①电路的组成:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径. ②电路的基本连接方法:串联电路和并联电路. ③电路状态:通路、开路和短路.接通的电路叫通路;断开的电路叫开路;不经用电器而直接把导线连在电源两端叫短路. 用符号表示电路的连接的图叫电路图. 把元件逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路. 把元件并列地连接起来的电路叫并联电路. .④提示:第一,要求会画各种电路元件规定的符号.画电路图的基本要求:导线是直线,弯折处一般成直角;各元件连接紧密,分布合理,无断离;导线交叉连接处要注意打上黑圆点.第二,按照电路图连接实物图时要求:把导线的两端接在相应的元件的接线柱上,避免导线交叉;认真检查,电路图和实物图表示电路的连接情况要一致,连实物时,可采用“先干路后支路法”或“先通一路后补充法”均可. 4. 电流: ①定义:1秒钟内通过导体横截面的电量. ②单位:安培.1A=1C/s.其它单位有毫安和微安.1安(A)=1000毫安(mA);1毫安(mA)=1000微安(μA); ③I= Q/t" I"表示电流, "Q"表示电荷量, "t"表示时间 ④测量仪器:电流表.实验室里常用的电流表有两个量程:3A和0.6A,最小刻度分别是0.1A和0.02A.用电流表测电流时,要把电流表串联在被测电路中,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱线出.被测电流不要超过电流表的量程.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上. ⑤实验及结论:串联电路中,电流处处相等I=I1=I2;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2. 5. 电压: ①定义:电压使电。
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