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  • 1 # 馬桶歷史003

    簡介  拓撲絕緣體是一種新的量子物質態,完全不同於傳統意義上的“金屬”和“絕緣體”.這種物質態的體電子態是有能隙的絕緣體,而其表面則是無能隙的金屬態。這種無能隙的表面金屬態也完全不同於一般意義上的由於表面未飽和鍵或者是表面重構導致的表面態,拓撲絕緣體的表面金屬態完全是由材料的體電子態的拓撲結構所決定,是由對稱性所決定的,與表面的具體結構無關。也正是因為該表面金屬態的出現是有對稱性所決定的,它的存在非常穩定,基本不受到雜質與無序的影響。性質 其體電子態為絕緣態,但是在其表面卻有自旋相關的導電通道,這意味著拓撲絕緣體在自旋電子學有潛在的應用前景。另外,在一個超導體附近的拓撲絕緣體可以產生滿足非阿貝爾(非對易)統計的激子——馬拉約那費米子。由於非阿貝爾粒子的拓撲性質受對稱性保護,不會由於微小擾動而使量子態退相干,從而導致導致計算錯誤,這使得拓撲絕緣體可以用於量子計算。 優點 拓撲絕緣體材料有著獨特的優點:首先,這類材料是純的化學相,非常穩定且容易合成;第二,這類材料表面態中只有一個狄拉克點存在,是最簡單的強拓撲絕緣體,這種簡單性為理論模型的研究提供了很好的平臺;第三,也是非常吸引人的一點,該材料的體能隙是非常大的,特別是Bi2Se3,大約是0.3電子伏(等價於3600K),遠遠超出室溫能量尺度,這也意味著有可能實現室溫低能耗的自旋電子器件。  這些重要特徵保證了拓撲絕緣體將有可能在未來的電子技術發展中獲得重要的應用,有著巨大的應用潛力。尋找具有足夠大的體能隙並且具有化學穩定性的強拓撲絕緣體材料,成為人們目前關注的重要焦點和難點。 祝您快樂每一天!(*^__^*) 嘻嘻……!希望以上回答對樓主有幫助,如有疑問可繼續追問,望五星採納,這將鼓勵我們更好的為其他網友解答,謝謝

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