中国科学家首次用新方法猜想出大批具拓扑性质
发表时间:2019-02-28

记者理解到,两个团队用此新算法在完全的晶体材料库内实现了地毯式搜寻,在短短多少个月内猜测出多少千种拓扑材料,这比前人在从前十年间找到的拓扑材料数目总跟高出十几倍。目前,两个科研团队将各自的成果以网上数据库的形式显现给国际学术界。

大批拓扑量子材料在实际上的发现,改变了拓扑量子材料这一研究方向的研究范式,将给未来的试验研究供应更多线索和机会。

新华网北京2月28日电(王莹)记者从中国迷信院物理研究所获悉,由该所研究员组成的科研团队及南京大学物理学院相关科研团队,独立发展出快捷盘算晶体材料拓扑性质的新措施,并用各自的方式在晶体材料库中找到了数千种领有拓扑性质的新材料。这一结果转变了拓扑量子资料这一研究方向的研究范式,将该方向的重点从“寻找新材料”推进到“研讨新材料”。两个独破团队的成果于北京时光2月28日由国际权威学术期刊《自然》在线发表。

在这种情况下,中科院物理所团队和南京大学物理学院团队独破研发出了通过计算材料能带的对称性数据从而主动失掉其拓扑不变量的一套完整的、快速的、可能全自动运行的计算流程。在经过该流程之后,任何一种非磁性晶体材料都将获得一个“拓扑标签”,上面标注着它是否存在、以及具备哪些拓扑性质。

作为中科院物理所团队的通讯作者之一,方辰研究员介绍,科学家们普遍认为拓扑量子材料将在超低功耗电子元件的研究跟量子信息等范围起到重要基础作用,如何寻找更多的新拓扑材料因此成为国际凝聚态物理范畴的重要问题。在此之前,中科院物理所已在拓扑绝缘体、量子反常霍尔效应、外尔半金属等方面做出了主要贡献。

据科研人员先容,在实验中直接测量拓扑性质是艰难的,因而首先用打算的方法预测材料的拓扑性质,就成为寻找拓扑材料的重要一环。然而,在从前的研究中,由于不变量的表白式十分繁难,这一计算往往需要深耕于该领域的专家耗费大量时间精力才华实现。“‘手动搜查’的局限性,使得人们难以猜想绝大部分材料的拓扑性质。”方辰阐明说。