مبانی توپولوژی در توسعه و فهم حالت‌های توپولوژیک مواد

Publish Year: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 395

This Paper With 22 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_PSI-20-1_001

تاریخ نمایه سازی: 3 اسفند 1399

Abstract:

در دهه‌های اخیر فیزیکدانان مادة چگال با به‌‌کار بردن مفاهیم توپولوژی توسعه داده شده در ریاضی و مکانیک کوانتومی و درک ارتباط عمیق آنها، حالت‌های جدیدی از مواد را کشف کرده و الگوهایی برای طبقه‌بندی فازهای مواد ارائه داده‌اند. این موضوع حتی دانش شیمی مربوط به اوربیتال‌ها و پیوندهای اتمی و همچنین علم توسعة مواد با خواص مورد انتظار را دگرگون کرده است. در سال‌های اخیر دستگاه‌های الکترونی‌ معرفی شده‌اند که از منظر کاربرد و درک سازوکارهای تعیین کنندة خواص مربوط به آنها مسبوق به سابقه نبوده‌اند. هدف این مقالة مروری که در دو بخش مرتبط نوشته شده است، پرداختن به این موضوعات است. در بخش اول فعالیت‌های پژوهشگران در دهه‌های گذشته تا کنون با رویکرد و نگاهی تاریخی به سؤالات و موضوعات اساسی مرور می‌شود و در بخش دوم برخی از مبانی و مفاهیم پایه‌ای توپولوژی در مکانیک کوانتومی مواد را بررسی خواهیم کرد. در دهه‌های اخیر فیزیکدانان مادة چگال با به‌‌کار بردن مفاهیم توپولوژی توسعه داده شده در ریاضی و مکانیک کوانتومی و درک ارتباط عمیق آنها، حالت‌های جدیدی از مواد را کشف کرده و الگوهایی برای طبقه‌بندی فازهای مواد ارائه داده‌اند. این موضوع حتی دانش شیمی مربوط به اوربیتال‌ها و پیوندهای اتمی و همچنین علم توسعة مواد با خواص مورد انتظار را دگرگون کرده است. در سال‌های اخیر دستگاه‌های الکترونی‌ معرفی شده‌اند که از منظر کاربرد و درک سازوکارهای تعیین کنندة خواص مربوط به آنها مسبوق به سابقه نبوده‌اند. هدف این مقالة مروری که در دو بخش مرتبط نوشته شده است، پرداختن به این موضوعات است. در بخش اول فعالیت‌های پژوهشگران در دهه‌های گذشته تا کنون با رویکرد و نگاهی تاریخی به سؤالات و موضوعات اساسی مرور می‌شود و در بخش دوم برخی از مبانی و مفاهیم پایه‌ای توپولوژی در مکانیک کوانتومی مواد را بررسی خواهیم کرد.

Authors

مهدی کارگریان

دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • M Tinkham, “Introduction to Superconductivity”, NY: McGraw-Hill, (1996). ...
  • N Goldenfeld, “Lectures On Phase Transitions and the Renormalization Group”, ...
  • L D L A V L Ginzburg, Eksp. Teor. Fiz. ...
  • H Wagner and N D Mermin, Physical Review Letters 17 ...
  • H E Stanley, and T A Kaplan, Phys. Rev. Lett. ...
  • F Wegner, Zeitschrift für Physik 206 (1967) 465. ...
  • V L Berezinskii, Sov. Phys. JETP 32 (1970) 493. ...
  • V L Berezinskii, Sov. Phys. JETP 34 (1972) 610. ...
  • J M Kosterlitz and D J Thouless, Journal of Physics ...
  • N D Mermin, Rev. Mod. Phys. 51 (1979) 591. ...
  • J M Kosterlitz, Rev. Mod. Phys. 89 (2017) 40501. ...
  • K V Klitzing, G Dorda, and M Pepper, Phys. Rev. ...
  • D J Thouless, M Kohmoto, M P Nightingale, and M ...
  • D J Thouless, “Topological Quantum Numbers in Nonrelativistic Physics”, World ...
  • M V Berry, Proceedings of the Royal Society A 392 ...
  • F D M Haldane, Phys. Rev. Lett. 61 (1988) 2015. ...
  • Y Hatsugai, Phys. Rev. Lett. 71 (1993) 3697. ...
  • G Jotzu, M Messer, R Desbuquois, M Lebrat, T Uehlinger, ...
  • C Kane and E Mele, Phys. Rev. Lett. 95 (2005) ...
  • C Kane and E Mele, Phys. Rev. Lett. 95 (2005) ...
  • B Bernevig, T Hughes, and S C. Zhang, Science 314 ...
  • [M König, S Wiedmann, C Brüne, A Roth, H Buhmann, ...
  • M Z Hasan and C L Kane, Rev. Mod. Phys. ...
  • A Kitaev, AIP Conference Proceedings 1134 (2009) 22. ...
  • X L. Qi and S C. Zhang, Rev. Mod. Phys. ...
  • A Kitaev, Physics-Uspekhi 44 (2001) 131. ...
  • C Nayak, S H Simon, A Stern, M Freedman, and ...
  • [C K Chiu, J C Teo, A P Schnyder, and ...
  • [L Fu, Phys. Rev. Lett. 106 (2011) 106802. ...
  • M Kargarian and G A Fiete, Phys. Rev. Lett. 110 ...
  • F Schindler, A M Cook, M G Vergniory, Z Wang, ...
  • N Armitage, E Mele and A Vishwanath, Rev. Mod. Phys. ...
  • S Y Xu and et al., Science 347 (2015) 294. ...
  • Z K Liu and et al., Science 343 (2014) 864. ...
  • Z Wang, H Weng, Q Wu, X Dai and Z ...
  • S Jeon, B B Zhou, A Gyenis, B E Feldman, ...
  • S M. Huang, S Y. Xu, I Belopolski, C C. ...
  • H Weng, C Fang, Z Fang, B A Bernevig and ...
  • S Huang, J Kim, W A Shelton, E W Plummer ...
  • C L Zhang and et al., Nature Communications 7 (2016) ...
  • Q Li, D E Kharzeev, C Zhang, Y Huang, I ...
  • B Bradlyn and et al., Science 353 (2016) aaf5037. ...
  • Z Rao and et al., Nature 567 (2019) 496. ...
  • G Chang, S Y Xu, B J Wieder, D S ...
  • [T H Hsieh, H Lin, J Liu, W Duan, A ...
  • P Dziawa, B J Kowalski, K Dybko, R Buczko, A ...
  • A P Mackenzie and Y. Maeno, Rev. Mod. Phys. 75 ...
  • X Gong, M Kargarian, A Stern, D Yue, H Zhou, ...
  • A Das, Y Ronen, Y Most, Y Oreg, M Heiblum ...
  • M X Wang and e. al, Science 336 (2012) 6077. ...
  • L Jiao, S Howard, S Ran, Z Wang, J O ...
  • Y Wu, N H Jo, L L Wang, C A ...
  • C Le, X Wu, S Qin, Y Li, R Thomale, ...
  • N B M Schröter and e. al, Nature Physics 15 ...
  • M Dzero, K Sun, V Galitski and P Coleman, Phys. ...
  • K Hagiwara and e. al, Nature Communications 7 (2016) 12690. ...
  • [T Itou, A Oyamada, S Maegawa, M Tamura and R ...
  • J S Helton, K Matan, M P Shores, E A ...
  • H L Stormer, D C Tsui and A. C Gossard, ...
  • F. Wilczek, Phys. Rev. Lett. 49 (1982) 957. ...
  • X G Wen, “Quantum Field Theory of Many-Body Systems:From the ...
  • Y Kasahara, T Ohnishi, Y Mizukami, O Tanaka, S Ma, ...
  • A Kitaev, Annals of Physics 321 (2006) 2. ...
  • A Kitaev, Annals of Physics 303 (2003) 2. ...
  • H Bombin and M A Martin-Delgado, Phys. Rev. Lett. 97 ...
  • M Kargarian, Phys. Rev. A 78 (2008) 062312. ...
  • F D M Haldane, Phys. Rev. Lett. 50 (1983) 1153. ...
  • F D M Haldane, Rev. Mod. Phys. 89 (2017) 40502. ...
  • V Mourik, K Zuo, S M Frolov, S R Plissard, ...
  • S Trebst, "Kitaev Materials," arXiv, (2017). ...
  • M Kargarian, M Randeria and Y M Lu, PNAS 113 ...
  • B Bradlyn, L Elcoro, J Cano, M G Vergniory, Z ...
  • [M G Vergniory, L Elcoro, C Felser, N Regnault, B ...
  • R Bistritzer and A H. MacDonald, PNAS 108 (2011) 12233. ...
  • Y Cao, V Fatemi, A Demir, S Fang, S L ...
  • Y Cao, V Fatemi, S Fang, K Watanabe, T Taniguchi, ...
  • [H C Po, L Zou, A Vishwanath and T Senthil, ...
  • B Lian, Z Wang and B A Bernevig, Phys. Rev. ...
  • F Wu, A MacDonald and I Martin, Phys. Rev. Lett. ...
  • A L Sharpe, E J Fox, A W Barnard, J ...
  • Z Song, Z Wang, G L Wujun Shi, C Fang ...
  • S Ran, C Eckberg, Q P Ding, Y Furukawa, T ...
  • S M Bhattacharjee, “Topology and Condensed Matter Physics, Texts and ...
  • A Altland and B D Simons, “Condensed Matter Field Theory”, ...
  • D Xiao, M C. Chang and Q Niu, Rev. Mod. ...
  • J E Moore and L Balents, Phys. Rev. B 75 ...
  • R Roy, Phys. Rev. B 79 (2009) 195322. ...
  • B A Bernevig and T L Hughes, “Topological Insulators and ...
  • Editorial, "Topology on top," Nature Physics 12 (2016) 615. ...
  • G A Fiete, Nature 547 (2017) 287. ...
  • A B Khanikaev, S H Mousavi, W K Tse, M ...
  • M Hafezi, et al, Nature Photonics 7 (2013) 1001. ...
  • C L Kane and T C Lubensky, Nature Physics 10 ...
  • E Cohen, H Larocque, FBouchard, F Nejadsattari, Y Gefen and ...
  • نمایش کامل مراجع