量子Hall效应的发现打破了传统的Landau相变理论。因为量子Hall态的产生并没有破坏任何对称性(不存在局域序参量),无法纳入Landau自发对称性破缺的理论框架中。因此要理解量子Hall态需要引入拓扑序的概念,相应的,量子Hall态就是一种拓扑相
而Hall电导是整数是量子化的 对样品的大小形状载流子密度甚至迁移率均不敏感这说明存在某种内在的不变量。我们知道数学上拓扑学是研究拓扑空间中的几何不变量的学问。在凝聚态物理上,拓扑的概念是针对有能隙系统(绝缘体超导体)而言。每个有能隙的多体系统都由相应的哈密顿量来描述,如果两个系统的哈密顿量可以通过连续形变(譬如调节哈密顿量里的参数)而光滑过渡;即形变过程中,不闭合体能隙。从动力学角度而言也就意味着对任何局部微扰都具有鲁棒性而呈现的拓扑保护性,任何的局部微扰指的是 形式的厄米算符,其中 只作用在有限范围区域(*依据这种定义,拓扑绝缘体并非真正意义上的“拓扑”,因其不具有对任何局部微扰都鲁棒的特性,就例如破坏 和时间反演对称性的情况;因此对于拓扑绝缘体更合适应称为“ 和时间反演对称性保护的绝缘体”,它是对称性保护(SPT)拓扑序系统的一个例子)。那么我们称这两个系统属于同一个拓扑等价类。
波函数相位没有梯度意味着正则动量为零
波函数相位没有梯度意味着正则动量为零
Glaube am Chaos
简介:research/study on CMP
男
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量子Hall效应与拓扑绝缘体理论(IV)
Kohmoto在描述整数量子Hall效应的拓扑结构时,将普通固体晶格系统的Brillouin区(Brillouin Zone:)推广到包含磁场效果的Brillouin 区(magnetic Brillouin zone),他强调二维 Brillouin区因为-空间的周期性而产生周期性边界条件而形成一...查看全文量子Hall效应与拓扑绝缘体理论(I)
I.分数量子Hall效应 Laughlin波函数与准粒子激发 1982年,崔崎,Stormer和Gossard等人发现了分数量子霍尔效应, 第二 年,Laughlin就给出了一个理论解释。他讨论了一个二维电子气体模型,指出当Landau能级的填充因子偏离基态能量本征值时,系统状态可以由某种元激发...查看全文
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