1樓:路飛的哥哥
完全不需要,你的發展主要取決於你實驗平台的成熟度和先進程度。你該關注的是觀測量是什麼,能控制量是什麼,最後選擇乙個模型去實現,並設計出能說明拓撲性質的訊號。總結就是,你需要乙個好的實驗平台,理論能合作的一大把。
你吃過虧就懂了。其他回答都是理想主義。
2樓:淺斟低唱
看起來是乙個做實驗的師兄;
既然特別是拓撲凝聚態實驗,上面的大佬們已經給出了諸多有趣的建議。但是如果讓我們關注於針對實驗的理論,我自己目前比較受益於下面的有關量子輸運的。首先說一點,量子輸運和高能的散射實驗並沒有什麼區別,散射截面是散射勢能對應的 矩陣,而量子輸運其實也和矩陣密切相關。
(a)首先我們需要一些「介觀」的知識,讓我們不會錯過我們測到的有趣的東西。我舉乙個你可能非常熟悉的例子。如果在拓撲的區段,由於「拓撲」性,電極的具體形狀、寬度等等,和測量的結果無關,那麼我們就可以用理想的Landauer-Butikker formula來計算體系的電導/電阻,具體的公式是:
,其中 是電流輸入/輸出端的電極編號。 是隧穿矩陣,在拓撲的情況下特別簡單:對於chiral edge state, 存在edge state鏈結的兩個電極有其中 是體系的陳數,也就是邊緣態的個數。
對於陳數為1的最簡單的Hall bar,有 其他為0。然後我們定義 ,對於source-drain實驗,有 ,也就是p埠打電流進,p'埠抽電流出。對於最簡單的Hall bar有 上面的Landauer-Butikker formula構成了乙個行列式為0的線性方程組,其中 也就是各個埠的電壓可以有乙個常數的差別。
解上面的方程就可以得到各個埠的測量值了。我們看乙個Hall bar的例子:
syms
IcG1
G2symsV[
61]T
=sym
(zeros(6
,6));I
=sym
(zeros(6
,1));I(1
)=Ic;
I(4)
=-Ic;
T(2,
1)=1
;T(3
,2)=
1;T(
4,3)
=1;T
(5,4
)=1;
T(6,
5)=1
;T(1
,6)=
1;form=1
:6LHS=0;
forn=1
:6LHS=
LHS+(T
(n,m
)*V(
m)-T
(m,n
)*V(
n));
endeqn(m
)=LHS==I(
m);end[A,
B]=equationsToMatrix
(eqn,V
);X=linsolve(A
,B);R1425=(
X(2)
-X(5
))/IcR1423=(
X(2)
-X(3
))/Ic上面的matlab程式非常容易擴充套件到實際的樣品,比如non local測量,範德堡型測量方法,量子自旋霍爾效應/3 terminal/nonlocal,有磁雜質散射的樣品,C=1,C=2,C=1串聯的樣品(這個很有意思,留做習題)等等等等。還很容易擴充套件到非0溫的情況,見Cuizu的文章附錄。
這樣不涉及微觀細節,僅由體系的拓撲和對稱性就可以得到實驗結果的理論我把他叫做介觀知識好了。
像這種簡單的驗證性的」凝聚態實驗的理論「還有非常多,遍布凝聚態實驗,例如Raman的譜峰(群論分析給出),SHG的polarization dependence等等。好像沒有怎麼見過有成塊的講解的書,我就是靠自己看看各種書慢慢積累的。
(b)一般做實驗的磚工(比如我)不太有時間搞微觀計算,往往都是找做DFT的合作者「要乙個」有效理論,一般這個有效理論都是"kp"模型,基於kp模型怎麼和我們的極低溫的實驗對應上呢?乙個最簡單的實踐就是再離散化kp模型,然後再kp模型上加入和實驗類似的電極構型(lead),隨後用迭代格林函式方法+keldysh formalism得到體系的transmision,也就是上面例子中的 矩陣。這樣的成套的演算法應該任何一本量子輸運的書都有,我曾經聯絡過專業的量子輸運的組要過他們的樣例,發現我改起來還是有點吃力,最後我選擇使用:
(c)還有一些雜七雜八實驗上經常看到的,你說的Benervig的書和那篇RMP提到了不少,但是太偏理論了。我覺得拓撲絕緣體的實驗不算特別難,實驗上能看的資訊量不大,乙個是樣品的disorder,我還是推薦最老的Patrick Lee寫得綜述,https://
journals.aps.org/rmp/ab
stract/10.1103/RevModPhys.57.287
,這個敘述最簡單粗暴。
(d)然後實驗還能變溫什麼的測各種scaling law,以及各種flow diagram,我也不太懂大概自己看看統計力學的書?
(e)最後當然就是各種electronics,配配阻抗測測電容測測非線性之類的。。各種lockin技術各種基本的電路,我好像也沒有看到特別好的教科書,大佬找到了煩請告訴我一聲。。
其實還有很多,有時間再來更新吧。
3樓:學半
在理論物理學中,凝聚態是由耗散態轉變而來的。基本粒子是凝聚態的度量單位。粒子是由量子凝聚成的。
量子是物質耗散過程之終的幾何整數解。現代物理學混淆了量子和粒子的概念。參見:
陳江:量子宇宙
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