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《硅火燎原》-30-拓扑绝缘体简介
热度 13 张天蓉 2013-11-26 09:07
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 ...
个人分类: 系列科普|47906 次阅读|24 个评论 热度 13
《硅火燎原》-29-洗澡水中的小孩
热度 13 张天蓉 2013-11-19 08:44
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。 ...
个人分类: 系列科普|21223 次阅读|18 个评论 热度 13
《硅火燎原》-28-AB效应和贝里几何相
热度 8 张天蓉 2013-11-12 08:06
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 ...
个人分类: 系列科普|26659 次阅读|14 个评论 热度 8
《硅火燎原》-27-解读量子霍尔效应
热度 19 张天蓉 2013-11-6 07:45
（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 ...
个人分类: 系列科普|29505 次阅读|55 个评论 热度 19
《硅火燎原》-26-量子霍尔效应的解释(2)
热度 4 张天蓉 2013-11-5 08:13
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 ...
个人分类: 系列科普|10270 次阅读|7 个评论 热度 4
《硅火燎原》-26-量子霍尔效应的解释(1)
热度 9 张天蓉 2013-10-29 08:17
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 ...
个人分类: 系列科普|24635 次阅读|18 个评论 热度 9
《硅火燎原》-25-量子霍尔效应的诞生
热度 12 张天蓉 2013-10-22 09:06
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 ...
个人分类: 系列科普|23721 次阅读|13 个评论 热度 12
《硅火燎原》-24-霍尔效应大家族
热度 6 张天蓉 2013-10-15 07:31
24. 霍尔效应大家族 凡是学过物理的人一定都知道大名鼎鼎的麦克斯韦，麦克斯韦建立的电磁理论让人类美美地用上了一百多年，连爱因斯坦也评价它“是牛顿以来，物理学最深刻和最富有成果的工作”。 不过很遗憾，在麦克斯韦生前，他的电磁理论却并未被同行们广泛承认。并且，麦克斯韦 48岁就去世了，他最后几年的生活 ...
个人分类: 系列科普|23720 次阅读|16 个评论 热度 6
《硅火燎原》-23-物质的千姿百‘相’
热度 10 张天蓉 2013-9-25 08:37
23.物质的千姿百‘相’ 在前面的章节中，我们从能带理论的角度来区分导体、绝缘体、和半导体。但是，细心的读者可以看出，绝缘体和半导体其实并没有本质上的差别，它们都是对应于费米能级位于能隙中的情形。至于能隙的大小，只是‘量’的不同，并无‘质’的差异。 此外，人们说到‘导体’，或‘绝缘体’时，一般指 ...
个人分类: 系列科普|17470 次阅读|11 个评论 热度 10
《硅火燎原》-22-朗道的故事（2）
热度 3 张天蓉 2013-9-18 08:53
22.个性奇特的朗道（2） d） 建势垒精挑细选，扔论文 武断 自负。 波尔访问苏联的时候，由栗弗席兹担任翻译。其中有一句波尔的原话是：“我敢于当着年轻人的面承认自己愚蠢”，栗弗席兹立即不假思索地翻译成：“我敢于当着年轻人的面承认他们愚蠢”，当场引起哄堂大笑。在这儿，‘自己愚蠢’被栗弗席 ...
个人分类: 系列科普|18683 次阅读|3 个评论 热度 3
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