2016诺贝尔诺贝尔物理学奖揭晓,分授三位美国拓扑学教授_大鱼知产
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2016诺贝尔诺贝尔物理学奖揭晓,分授三位美国拓扑学教授

发布者:大鱼知产 点击: 发布时间:2021-02-21
北京时间4日17时45分,2016年诺贝尔物理学奖揭晓,由美国华盛顿大学的David J. Thouless、美国普林斯顿大学的F. Duncan M. Haldane 、布朗大学的J. Michael Kosterlitz三位美国科学家由于在拓扑相变以及拓扑材料方面的理论方面的杰出贡献而共同荣获了该奖项。这三位获奖科学家把数学理论融入到物理学中,通过先进的数学方法对不同寻常的物质相或状态开展研究,如超导体,超流体或是超薄磁膜等。对于物理学中拓扑理论的运用在他们做出发现的过程中发挥了关键性作用。很多人预期他们的相关理论未来将可以在材料科学和电子学领域得到广泛应用。什么是“拓扑学”呢?下面让小编来科普一下。在过去的数十年间,“拓扑相变”这一领域一直是凝聚态物理研究的前沿。早在1970年代早期,迈克·科斯特立茨(Michael Kosterlitz)和戴维·索利斯(David Thouless)推翻了当时的一项主流观点,即认为超导或超流体无法在薄层中实现。他们证明了超导性能够在低温条件下实现,并解释了其背后的原理,以及为何在高温下超导性会消失的原因。在1980年代,索利斯在一个非常薄的电导层实验中对材料电导性进行了非常精确的整数步骤测量。他证明了这些整数在本质上是具备拓扑性质的。大约在同一时期,邓肯·霍尔丹(Duncan Haldane)发现了拓扑理论如何可以被应用于在某些材料中发现的一系列微小磁体的性质。目前,物理学家已经发现了多种多样的拓扑相变,不仅存在于薄层和线状结构中,也存在于普通的三维材料中。拓扑材料研究的进展不仅能帮助我们更深入地了解物质的奇异结构和状态,也为电子学和超导体领域带来了新的应用,相信其未来将会对于量子计算机的研发及更多不同领域起到推进作用。

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