Главная страница » Наука » Найдена неожиданная формальная аналогия между топологическими изоляторами и квазикристаллами

Чат
Комунист
Похолодання і подорожчання butthurt
Свідомий
Свідомий
Свідомий
Свідомий
Комунист, Link
Комунист
Дінохромний butthurt
Свідомий
kartmanVS
Бухлишко, ну чо ты у них проходит слияние хуя и жопы ждем рождения ДалбаебноЛошарнойНР
kartmanVS
bylterer, надо сказать днрОВЦАМ пусть яйца лнрКам покрутят и они сдадутся
Бухлишко
Луганськ - це ДНР!
bylterer
Луганск не сдаетца angry
Татка Медузкина
awe2
Pine from cellars
говорят шо уже всё порешали мирно
kartmanVS
butthurt
россо леванто
Комунист
Поста склепаю butthurt
Комунист
butthurt http://lurkmore.so/images/f/fa/Death_star_cosplay.jpg
Комунист
Pine from cellars, https://vignette.wikia.nocookie.net/ru.starwars/images/e/ee/Lumat.jpg/revision/latest/scale-to-width-down/250?cb=20080114192448
Pine from cellars
а соц. опытування - показало что на парламенских вылазят большинство от партий жопоблоки за життя - Яйцеголового даже не будет в парламента (народного форонты) ... Ох и пидарасы facepalm Дежавю 2005-2010
Pine from cellars
Шуфрич орёт шо спасём страну на выборах проголосовавши правильно и люди типо докажут голосованием
Pine from cellars
доигрался порох! Вся пиздота рыговская вылазит
Комунист
butthurt https://youtu.be/SHmsRBeiSTw
bylterer
Срык срык
россо леванто
Комунист
butthurt пердь
kartmanVS
Pine from cellars
россо леванто, ты про водителя зелёной нивы? butthurt
Бухлишко
Комунист
butthurt https://youtu.be/-yPfZE5Intk
россо леванто

Только зарегистрированные посетители могут писать в чате.
Опрос

Жрать во время секса в кино

Это заебись
Только на звездных войнах
Это неприемлемо
Я веган
 
 
 
В Институте им. Вейцмана (Израиль) проведены эксперименты, раскрывшие связь между топологическими изоляторами (ТИ) и квазикристаллами.

Дву- и трёхмерные топологические изоляторы, найденные несколько лет назад, отличаются от обычных диэлектриков тем, что они приобретают проводящие краевые и поверхностные состояния. Возникновение этих состояний принято объяснять, опираясь на нетрадиционный подход к классификации фаз в физике конденсированного состояния.

Традиционная схема классификации, восходящая к Пьеру Кюри, ориентируется на понятия симметрии и её спонтанного нарушения. Так, появление магнитного порядка в веществе сопровождается нарушением симметрии относительно обращения времени, а электрической поляризации отвечает исчезновение центра инверсии. Интересующая нас альтернативная классификация, в свою очередь, руководствуется понятием топологического порядка и определяет все «правильные» диэлектрики в одну группу, поскольку они имеют схожие зонные структуры: уровень Ферми у них находится в запрещённой зоне, разделяющей валентную зону и зону проводимости. Можно сказать, что даже вакуум имеет запрещённую зону с шириной, определяемой энергией образования электронно-дырочной пары.

Если следовать такой логике, то ситуация, которая создаётся на границе раздела ТИ с топологически не эквивалентным ему (это следует из сравнения волновых функций электрона в пространстве импульсов) вакуумом или обычным диэлектриком, станет полностью аналогичной известным примерам из математики — скажем, задаче о превращении ленты, свёрнутой в простое кольцо, в отличную от неё ленту Мёбиуса. Как любые растяжения, скручивания и изгибы не позволяют решить задачу без разрезания ленты, так и поверхности Ферми (поверхности постоянной энергии в пространстве импульсов) у ТИ и обычного изолятора никогда не перейдут друг в друга, если только на границе не образуется металлическое состояние.

Обнаружению топологических изоляторов предшествовали наблюдения целочисленного квантового эффекта Холла в гететоструктурах с двумерным электронным газом, помещённых в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости газа. В таких условиях, как показывали опыты, на краях 2D-структуры формируются устойчивые к дефектам (что характерно и для ТИ) проводящие состояния, причём ток на противоположных «берегах» двумерного газа течёт в противоположных направлениях, которые задаются магнитным полем. От этих экспериментов до идеи топологических изоляторов — рукой подать: нужно лишь предположить, что спин-орбитальное взаимодействие может играть роль магнитного поля в веществе, а направление движения электронов вдоль границы — зависеть от спина.

Найдена неожиданная формальная аналогия между топологическими изоляторами и квазикристаллами


Общая схема экспериментов, выполненных израильскими физиками, и результат одного из них. Здесь свет запускается в центральный волновод и проникает в соседние. (Иллюстрация из журнала Physical Review Letters.)


Квазикристаллы, за открытие которых Даниэль Шехтман в прошлом году получил Нобелевскую премию по химии, изучены лучше, поскольку они известны с восьмидесятых годов ХХ века. Материалы этого типа сочетают свойственный кристаллам дальний порядок с симметрией, запрещённой в классической кристаллографии.

Для кристаллических структур, поясним, характерна трансляционная симметрия, то есть их характеристики не меняются при сдвиге на определённые векторы, а трансляции элементарной ячейки позволяют построить всю трёхмерную решётку. Эта симметрия совместима только с поворотами на углы из ряда 2π/n, где n может принимать значения 1, 2, 3, 4 или 6. Иначе говоря, кристаллы могут иметь оси симметрии первого, второго, третьего, четвёртого или шестого порядка, а повороты вокруг осей пятого, седьмого и более высокого порядка не переводят решётку саму в себя и оказываются запрещёнными.

Исследованный г-ном Шехтманом образец быстроохлаждённого сплава алюминия с марганцем Al86Mn14 нарушил установленные правила, обнаружив ось симметрии десятого порядка. Как выяснилось, структура Al86Mn14 имеет икосаэдральную симметрию, а икосаэдры (многогранники с 20 гранями, каждая из которых представляет собой равносторонний треугольник, 12 вершинами и 30 рёбрами) нельзя упаковать так, чтобы они заполняли всё пространство. Поскольку икосаэдры не могут служить элементарными ячейками кристаллов, материалы типа Al86Mn14 пришлось выделять в новую группу квазикристаллов.

Найдена неожиданная формальная аналогия между топологическими изоляторами и квазикристаллами


Данные опыта, в котором излучение, введённое в правый волновод, постепенно уходило влево (иллюстрация из журнала Physical Review Letters).


На первый взгляд, ТИ и квазикристаллы не имеют ничего общего, но израильтянам удалось показать, что это не совсем так. Для опытов они подготовили одномерные фотонные квазикристаллы — искусственные квазипериодические решётки, образованные несколькими одномодовыми волноводами. Последние размещались на общей подложке на небольшом расстоянии друг от друга — так, чтобы свет, проходящий по одному из волноводов, имел возможность «перепрыгнуть» в соседние. Смещение излучения перпендикулярно волноводам здесь моделирует движение электрона в одномерной решётке.

Работой всей модели можно было управлять, варьируя всего два параметра — величину интервала между волноводами и их ширину, определяющую эффективный показатель преломления. В первом эксперименте излучение, вводимое в какой-либо центральный волновод, «рассредоточивалось», тогда как свет, запущенный в периферийные волноводы, из них не уходил, что, очевидно, сигнализировало о появлении краевых состояний. После этого авторы модифицировали исходную схему расположения параллельных волноводов, расстояние между которыми стало изменяться по мере удаления от стартовой точки. Повторив опыт на новой решётке, физики добились того, что излучение, начинавшее с правого крайнего волновода, постепенно «мигрировало» и выходило из крайнего левого.

Эти наблюдения дают возможность провести прямую аналогию между фотонными квазикристаллами и материалами с холловскими состояниями, о которых мы говорили выше. Другими словами, одномерные квазикристаллы проявили топологические свойства, характерные, как считалось, для двумерных квантовых холловских систем.

Результаты экспериментов также свидетельствуют о том, что используемый теоретиками метод объяснения свойств реальных квазикристаллов с привлечением моделей бóльших размерностей имеет не только математическое, но и кое-какое физическое обоснование. Теперь учёным, разумеется, хотелось бы перейти от одномерных квазипериодических структур к более сложным дву- и трёхмерным, и они уже размышляют над тем, как это можно сделать.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com, Американского физического общества и arXiv.
7
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
#1
15-09-2012 15:30
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
noid_smartass

я умный то , а вы ?

#2
15-09-2012 15:30
 
Гости
0
Многобукв

#3
15-09-2012 15:33
 
3901
 
Старожилы S.F.W.
0
блять....
smoka

#4
15-09-2012 15:34
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Цитата: Joe Hollywood
Многобукв


хорошо давай всё сначала .. что ты знаешь вообще то?

Цитата: Custom Wing
блять....


а кому сейчас легко? noid_shitting

#5
 
Kurrier
15-09-2012 15:35
 
39
 
Старожилы S.F.W.
-1
 
Ескобар
21:52:43 14.03.13
 
Zenon
2:03:19 03.06.13
 
sergsum
22:19:54 27.08.13
Комунист,
можешь кинуть в ЛС сайты где ты это все берешь?

#6
15-09-2012 15:37
 
Гости
0
Комунист,
Достаточно знаю, а тебе какая разница, задротик?

#7
15-09-2012 15:44
 
92
 
Старожилы S.F.W.
0
тю бля так это же в школе изучают

#8
15-09-2012 15:46
 
754
 
Старожилы S.F.W.
0
Труа бутэй де водка, авэк плезир.

#9
15-09-2012 15:50
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Цитата: Joe Hollywood
Комунист,
Достаточно знаю, а тебе какая разница, задротик?


достаточно для того чтобы какать на ободок унитаза или для того что бы показать свою тупость и хамство? noid_shitting

Цитата: Patronio
тю бля так это же в школе изучают


ну может Тюбля и изучают ..может быть noid_cow

Цитата: samxxx
Труа бутэй де водка, авэк плезир.


пейте дети молоко будет морда я е..у! noid_cow

#10
15-09-2012 15:53
 
75
 
6966
 
Журналюги
0
clearshit

#11
15-09-2012 16:00
 
133
 
Старожилы S.F.W.
0
Комунист
noid_lalala
__________________________________________
CVRR

#12
15-09-2012 16:01
 
172
 
2547
 
Журналюги
0
Цитата: Комунист
я умный то , а вы ?

ты хоть выговорить сможешь название поста? trollface
__________________________________________
Нефиг делать? Вот забавные игрулины:

#13
15-09-2012 16:05
 
136
 
12700
 
Журналюги
0
what
__________________________________________
I love SFW!!!



#14
15-09-2012 16:33
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Цитата: CrazyViruS
Комунист


noid_hi

#15
 
Entaru
15-09-2012 16:38
 
3346
 
Старожилы S.F.W.
0
Для чего это?
__________________________________________
-как ты узнал что я одинока?
-да ты страшная пи**ец!!!

#16
15-09-2012 16:39
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Цитата: Entaru
Для чего это?


как минимум для ума .. хотя это очевидно noid_smartass

#17
 
Soyer
15-09-2012 16:47
 
94
 
8154
 
Старожилы S.F.W.
0
vsempohuy

#18
15-09-2012 16:58
 
40
 
8242
 
Пиздоболы
0
У Комуниста Мисс S.F.W. снова внезапные месячные.

#19
15-09-2012 16:59
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Soyer,

ну не так уж всем noid_roller

#20
 
dralex
15-09-2012 16:59
 
2
 
25084
 
Старожилы S.F.W.
0
vsempohuy

#21
15-09-2012 17:06
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0


Цитата: Kesha_kh
ты хоть выговорить сможешь название поста?



Я вижу ты хороший мужчина то раз интересуешься возможностями моего ротика

Цитата: webwalker
У Комуниста Мисс S.F.W. снова внезапные месячные.


я понимаю твоё желание мне вдуть но зачем выставлять на общий обзор свою гинекологическую безграмотность noid_shitting

#22
15-09-2012 17:09
 
40
 
8242
 
Пиздоболы
0
Цитата: Комунист
я понимаю твоё желание мне вдуть
Мне жаль тебя разочаровывать в твоих педерастических фантазиях, но у меня ты вызываешь лишь одно чувство - жалость. facepalm Что еще может вызвать существо, способное на подобные сообщения:

#23
 
pacman
15-09-2012 17:14
 
169
 
6731
 
Журналюги
0
Комунист,
вот же тролль 5
__________________________________________

#24
15-09-2012 17:23
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Цитата: pacman
Комунист,
вот же тролль


noid_ovca

Цитата: webwalker
Мне жаль тебя разочаровывать в твоих педерастических фантазиях, но у меня ты вызываешь лишь одно чувство - жалость. Что еще может вызвать существо, способное на подобные сообщения:



noid_duck

#25
 
nop1984
15-09-2012 17:26
 
9
 
1476
 
Старожилы S.F.W.
0
очень неожиданно, спасибо.

#26
 
Entaru
15-09-2012 17:31
 
3346
 
Старожилы S.F.W.
0
Комунист,
я имел ввиду, для чего в реальности это можно использовать?
хоть бы написал вконце, а так говнопост какойто, сборник инфы ненужной никому кроме учёных
__________________________________________
-как ты узнал что я одинока?
-да ты страшная пи**ец!!!

#27
15-09-2012 17:38
 
5249
 
Старожилы S.F.W.
0
noid_rasta

#28
 
SergOFF
15-09-2012 17:44
 
67
 
Старожилы S.F.W.
0
alik за науку

#29
15-09-2012 18:09
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Цитата: nop1984
очень неожиданно, спасибо.


пожалуйста ! я иногда похож на высоковольтный импульс кала noid_shitting

Цитата: Entaru
Комунист,
я имел ввиду, для чего в реальности это можно использовать?
хоть бы написал вконце, а так говнопост какойто, сборник инфы ненужной никому кроме учёных


хорошо ! давай всё сначала ! Игры то .. шахматы там шашки или блэк мэсса для чего? правильно для ваших без остановачно работающих мозгов ну вот теперь проведи аналогию Глупыш noid_smartass

Цитата: SergOFF
за науку


noid_alkashnya за интеллект в каждом

#30
 
razz138
15-09-2012 19:47
 
3326
 
Старожилы S.F.W.
0
what
__________________________________________


#31
 
007bvv
15-09-2012 20:19
 
1
 
330
 
Старожилы S.F.W.
0
Блять.. Ещё пара таких постов и придётся в настройках вырубить нахуй категорию "наука" ибо этого дерьма хватало на радиофаке...

Это ж развлекательный портал. И научные факты должны быть интересны всем, а не узкому кругу людей...

ИМХО пост в пизду
__________________________________________

#32
 
ar2r009
15-09-2012 20:28
 
23
 
2460
 
Старожилы S.F.W.
0
5
__________________________________________
«Настанет время, когда люди будут безумствовать, а кто не безумствует, тому будут говорить: ты безумствуешь, потому что ты не похож на нас» Архиепископ Аверкий (Таушев)

Замкнутость взглядов, слепотой духа чревата...
Руставели (DotsFam) ©.

#33
15-09-2012 20:28
 
1117
 
3237
 
Мистер Комунист
0
Цитата: 007bvv
Блять.. Ещё пара таких постов и придётся в настройках вырубить нахуй категорию "наука" ибо этого дерьма хватало на радиофаке...

Это ж развлекательный портал. И научные факты должны быть интересны всем, а не узкому кругу людей...

ИМХО пост в пизду


аналогично

#34
 
zodu
16-09-2012 22:42
 
81
 
3152
 
Старожилы S.F.W.
0
Цитата: Комунист
я умный то , а вы ?
А чем фотонный квазикристалл оличается от фотонного кристалла?

--------------------------------------------------------------------------------
Регистрация: 30.11.2009 ICQ: -- [цитировать]

#2 Добавил: Joe Hollywood (Вчера, 15:30)


Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
наверх