中评社北京8月11日电/据光明日报报导,未来,变革性技术会出现在哪个方向?
拓扑电子态及其材料研究,极有可能。
拓扑电子态是什么?中国科学院院士、中国科学院物理研究所所长方忠这样解释:“它是一大类新的量子物态,其研究对当前物理学的发展产生了深远影响,不仅深刻改变人类对物态的认识,也为变革性技术的出现提供新的可能。”
2023年度国家自然科学奖一等奖颁给了由方忠院士领衔的“拓扑电子材料计算预测”。
对普通人来说,拓扑电子态太难弄懂,但要说到新拓扑材料的可能用途,大家或许就能明白,为什么这个领域会成为国际凝聚态物理界竞争的焦点和热点。它能实现低能耗的电荷输运,用于开发低能耗的电子器件;它将为未来磁存储设备和量子计算机提供关键设备……
方忠领导的研究小组,是我国拓扑电子态及其材料研究的中坚力量。2003年起,研究团队从零起步、跟跑、并跑到交替领跑,独立做出若干具有国际影响力的工作——计算预测首个量子反常霍尔效应绝缘体、计算预测首个拓扑狄拉克半金属和首个外尔半金属、提出并实现判别拓扑性质的普适计算方法、建立拓扑材料数据库……在关键时间节点上,他们引领了学科的发展,将我国推到拓扑电子材料研究的世界前列。
中国科学院物理研究所研究员翁红明自2010年回国后,加入方忠团队,并成为核心人员之一。2013年,他和同伴在众多候选物中,经过计算分析,确认化合物砷化钽(TaAs)就是一直在寻找的非磁性外尔半金属。这一结果在国内外引起强烈关注,掀起实验验证外尔费米子的激烈竞争。最终,TaAs成为世界上首个经实验确认的外尔半金属。
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