分享

如今前沿的物理、化学、生物都在研究什么?

 南风清雨 2017-11-10

谢谢邀请!

我主要做物理研究的,具体领域是凝聚态方向,因此我主要说一下凝聚态领域的人正在进行的或期待的一些工作。

拓扑材料的生长及表征

拓扑材料是近几年比较火的研究热点。从最开始发现了拓扑绝缘体,测量到了量子自旋霍尔效应,到2013年清华大学薛其坤老师在磁性拓扑绝缘体中发现了反常量子霍尔效应;再到后来2015年中科院物理所丁洪老师带领的团队以及普林斯顿大学Hasan研究小组同时独立地在外尔半金属TaAs中发现了外尔费米子作为一种准粒子激发态出现。这些关于拓扑绝缘体和拓扑半金属的研究至今还是研究热点。

图1. 拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应

寻找Majorana费米子

自然界中存在三种不同类型的费米子:外尔费米子,狄拉克费米子和马约拉那(Majarana)费米子。其中前两种已经在之前的凝聚态材料体系中发现。而第三种,马约拉那费米子是科学家们一直试图去寻找的。这种粒子有一种神奇的性质是它的反粒子就是它本身,且马约拉那费米子服从非阿贝尔统计,有可能在量子计算中发挥重要的作用。虽然在今年七月份斯坦福大学的张守晟和UCLA的王康隆在Science上发表文章称已经发现了Majarana费米子,但在这方面更细致的研究仍然有很多工作需要去做。

图2. 天才科学家马约拉那

试图发现室温超导

室温超导是凝聚态物理学家们梦寐以求的目标。如果室温超导能实现,那对于我们的生产生活无疑是一个变革,这意味着我们日常用的电缆,传输线可以实现无损耗传输。室温超导在其他方便的应用潜力也是巨大的。尽管近些年在超导方面还是有些比较引人注意的突破,但距离室温超导还是有很长的路要走。

图3. 由于超导体的完全抗磁性导致的悬浮效应

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多