ฟิสิกส์บนขอบ

สำหรับสิ่งที่ร้อนแรงที่สุดในฟิสิกส์ของสสารควบแน่น ให้ไปที่ร้านขายเหล้าในท้องถิ่น ที่ซ่อนอยู่ภายในอุปกรณ์สำหรับแช่ไวน์คือสารประกอบที่ผิดปกติที่เรียกว่าบิสมัทเทลลูไรด์LAB FAVORITE บิสมัท เทลลูไรด์ (แสดงสถานะของอิเล็กตรอนที่แสดงไว้) ได้กลายเป็นวัสดุที่นิยมในการศึกษาเพราะมีคุณสมบัติทางเทอร์โมอิเล็กทริกที่ผิดปกติและใช้งานง่ายในห้องปฏิบัติการได้รับความอนุเคราะห์จาก YULIN CHEN, ZX SHEN

น็อตชนิดต่างๆ จะถือว่าทอพอโลยีเหมือนกัน 

หากสามารถเปลี่ยนจากอันหนึ่งไปเป็นอีกอันได้โดยไม่ต้องตัดหรือวาง ตัวอย่างคลาสสิกคือโดนัทและแก้วกาแฟ ในทางตรงกันข้าม ห่วงและปมพระฉายาลักษณ์ (ขวา) มีความแตกต่างทางทอพอโลยี

DIANE39/ISTOCKPHOTO

SPINNING IN LINE อิเล็กตรอนที่พื้นผิวของฉนวนทอพอโลยีเดินทางในช่องทางจราจรที่กำหนดไว้อย่างดี ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่เรียกว่าการหมุน อิเล็กตรอนแบบหมุนลง (สีม่วง) และอิเล็กตรอนแบบหมุนขึ้น (สีน้ำเงิน) จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามในเลนที่กำหนดไว้ ปล่อยให้ประจุไหลเพียงที่พื้นผิวของวัสดุ

ต. ดูเบ

สำหรับนักฟิสิกส์ บิสมัทเทลลูไรด์ทำมากกว่าทำให้แชมเปญเย็นจัด ภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการที่เหมาะสม คริสตัลนี้สามารถเริ่มมีพฤติกรรมที่แปลกประหลาดและมหัศจรรย์ได้ ในช่วง 2-3 ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้ค้นพบสิ่งใหม่ๆ ที่คู่ควรกับบิสมัทเทลลูไรด์และวัสดุอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งเรียกว่าฉนวนทอพอโลยี

วัสดุเหล่านี้แสดงบุคลิกที่แตกแยกเมื่อต้องนำอิเล็กตรอน 

วัสดุส่วนใหญ่มีลักษณะเป็นฉนวน กล่าวคือ ปิดกั้นการไหลของกระแสไฟฟ้า แต่บางครั้งพื้นผิวก็สามารถทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าได้ ส่งอิเล็กตรอนอย่างสนุกสนานไปตามทางของมัน

เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา ไม่มีใครคิดว่าวัสดุสามารถเป็นทั้งฉนวนและนำไฟฟ้าได้ในเวลาเดียวกันด้วยวิธีนี้ “นี่เป็นสถานะใหม่ของสสาร ในฟิสิกส์ของสสารควบแน่น นี่คือเป้าหมายสูงสุด” โชวเฉิง จาง นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว “ช่างเป็นสิ่งที่สวยงามยิ่งนัก”

นอกเหนือจากความงามทางทฤษฎีแล้ว วันหนึ่งฉนวนทอพอโลยีอาจพิสูจน์ได้ว่าใช้งานได้จริงในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์: นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันได้สร้างฉนวนทอพอโลยีทำหน้าที่เป็นตัวนำยิ่งยวด โดยขนส่งอิเล็กตรอนโดยไม่มีความต้านทานใดๆ และฉนวนทอพอโลยีอาจเป็นห้องปฏิบัติการสำหรับการสร้างและศึกษาอนุภาคชนิดใหม่ที่ไม่เคยเห็นมาก่อนในธรรมชาติ

ตัวฉนวนเชิงทอพอโลยีเป็น “วิธีคิดแบบใหม่เกี่ยวกับสถานะของสสาร” ซาฮิด ฮาซาน นักฟิสิกส์เชิงทดลองที่พรินซ์ตันกล่าว “พวกเขากำลังสอนฟิสิกส์ใหม่ทั้งหมดให้กับเรา”

แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง