拓?fù)浣^緣子由于其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)在自旋電子學(xué)和量子計(jì)算領(lǐng)域提供了巨大的應(yīng)用潛力，因此在凝聚態(tài)物理和材料科學(xué)領(lǐng)域是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

　　
　　撲絕緣體是量子物質(zhì)的一種新狀態(tài)，與傳統(tǒng)的金屬和絕緣體完全不同：其整體電子狀態(tài)是一個(gè)能隙，而表面狀態(tài)是一個(gè)沒有能隙的金屬狀態(tài)。于強(qiáng)的自旋軌道耦合，表面的狀態(tài)受到人體腹板結(jié)構(gòu)的時(shí)間反轉(zhuǎn)的對(duì)稱保護(hù)，并且不受系統(tǒng)缺陷和雜質(zhì)的影響。

　　示了異?；魻栃?yīng)，量子霍爾效應(yīng)和三維拓?fù)浣^緣體，并總結(jié)了其發(fā)展前景。據(jù)不同電子態(tài)的拓?fù)涮匦裕梢詫⑦@些材料區(qū)分為“絕緣體”和“金屬”。撲絕緣體與常規(guī)絕緣體不同，它構(gòu)成了一種新的量子態(tài)：電子態(tài)是具有縫隙的絕緣態(tài)，其表面是沒有縫隙的金屬態(tài)。撲絕緣體的內(nèi)部是隔離的，但始終在其邊界或表面邊緣狀態(tài)具有導(dǎo)電性。
　　撲絕緣體的特殊電子結(jié)構(gòu)由帶狀結(jié)構(gòu)的特殊拓?fù)涮匦詻Q定。緣狀態(tài)是電子狀態(tài)的狀態(tài)，但是在表面上具有導(dǎo)電路徑并取決于自旋，這意味著拓?fù)浣^緣體在自旋電子學(xué)中具有潛在的前景。緣狀態(tài)是物質(zhì)的最基本狀態(tài)，原子絕緣體是最簡單的絕緣體，電子被捕獲在原子密封的外殼中。
　　些材料的電子是惰性的，因?yàn)樗鼈冃枰芰坎拍苻D(zhuǎn)移電子，從而在晶體的影響下形成共價(jià)鍵。帶理論利用了晶體的平移對(duì)稱性：在絕緣狀態(tài)下，存在一個(gè)能帶，將能帶和價(jià)帶完全分開。以考慮優(yōu)化哈密頓量，以便可以在沒有能隙的情況下將其插入兩者之間。樣的過程在拓?fù)淦胶庵g定義了不同的隔離狀態(tài)。子霍爾效應(yīng)是霍爾效應(yīng)的量子對(duì)應(yīng)關(guān)系。是整個(gè)量子霍爾效應(yīng)和分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)的總稱。果磁場(chǎng)足夠強(qiáng)而溫度足夠低，則材料的電子位于嬰兒車的離散能級(jí)上，從而形成完全的隔離狀態(tài)。

　　
　　時(shí)，材料邊界仍然可以導(dǎo)電，形成一個(gè)導(dǎo)電通道而沒有“反向散射”，從而導(dǎo)致出現(xiàn)了量子霍爾效應(yīng)。屬磁性材料中的零磁場(chǎng)的霍爾效應(yīng)稱為反?；魻栃?yīng)。

　　電子軌道的改變不是由洛倫茲力外部的磁場(chǎng)引起的。爾電導(dǎo)異常受材料自身自發(fā)磁化的影響，并構(gòu)成新的物理效應(yīng)。?；魻栃?yīng)與材料中的自旋軌道耦合以及電子結(jié)構(gòu)的貝里相直接相關(guān)。自旋軌道耦合和時(shí)間對(duì)稱性破壞的情況下，材料的特殊電子結(jié)構(gòu)在動(dòng)量空間中引起非零貝里相，因此電子運(yùn)動(dòng)方程也將存在。漿果階段。改會(huì)導(dǎo)致異常的霍爾效應(yīng)。通常被稱為異?；魻栃?yīng)的“內(nèi)在機(jī)制”。3D拓?fù)浣^緣體由4個(gè)拓?fù)洳蛔兪剑ǎ┟枋?。面狀態(tài)取決于連接和線與費(fèi)米表面相交的次數(shù)，奇數(shù)表面狀態(tài)在拓?fù)渖系玫奖Ｗo(hù)，偶數(shù)表面狀態(tài)沒有在拓?fù)渖系玫奖Ｗo(hù)，奇數(shù)和偶數(shù)相交的數(shù)量取決于四個(gè)不變量。于三維絕緣體，表面是二維系統(tǒng)，其特征是具有Kramers簡并可以形成二維Dirac光譜，從而使布里淵區(qū)域呈四反對(duì)稱。二維旋轉(zhuǎn)自旋絕緣子類似，也可以根據(jù)Z2不變式確定的拓?fù)鋵?duì)三維拓?fù)浣^緣子進(jìn)行分類。參數(shù)= 1時(shí)，系統(tǒng)稱為“強(qiáng)拓?fù)浣^緣體”。= 0不為零時(shí)，它是“弱拓?fù)涓綦x器”?？孔钕冗M(jìn)的技術(shù)來生產(chǎn)高質(zhì)量材料的凝聚態(tài)物理的歷史是成功的關(guān)鍵，電纜而包含重元素的窄帶隙導(dǎo)體是候選材料。子之間的相互作用和自旋軌道相互作用是一個(gè)關(guān)鍵問題，電纜因?yàn)橥負(fù)浣^緣體將在自旋電子學(xué)，量子計(jì)算和量子物理學(xué)中發(fā)揮重要作用。撲絕緣體的理論和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)相互增強(qiáng)。

　　們有理由相信，這一領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)朝著新的令人興奮的方向發(fā)展。
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