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发现了bismuth的面膜:量子计算和旋转材料的影响

科学知识 2025-09-07 9966

摘要:BiSmuth是否是高度适合量子计算和旋转型的一类材料的一部分是一个长期存在的问题。现在的研究表明,鞭毛的真实本质被其表面掩盖,并在这样做的过程中发现了与所有此类材料相关的新现象。...

BiSmuth是否是高度适合量子计算和旋转型的一类材料的一部分是一个长期存在的问题。科比大学的研究现在透露,鞭毛的真实本质被其表面掩盖,并且在这样做的过程中发现了与所有此类材料相关的新现象。

发现了bismuth的面膜:量子计算和旋转材料的影响

有一类材料是散装中的绝缘子,但表面上有鲁棒的导电。由于这种电导率不遭受缺陷或杂质的困扰,因此所谓的“拓扑材料”被预期非常适合用于量子计算机,旋转型和其他先进的电子应用。但是,在过去的20年中,bismuth是否是一种拓扑材料一直受到科学辩论,许多计算表明它不应该是,但某些测量值表明不同。科比大学量子固态物理学家Fuseya Yuki说:“我对Bismuth着迷,一直在进行研究,渴望了解有关该元素的所有知识。作为一个bismuth的情人,我无法忽略这种情况,并涉足辩论,希望解决这个谜。”

福斯亚对材料的奉献精神使他可以考虑别人没有的现象。他解释说:“在我研究过的鞭毛的许多特性中,我是第一个发现晶体结构由于晶体表面附近的松弛而自发变化的人。这使我想知道这种表面放松是否会影响材料的拓扑性质。”因此,科比大学的研究人员及其团队将电子在材料中的行为进行了计算机模型,并将这种变化纳入了晶体结构中,以调查他们是否可以对辩论做出贡献。

该团队现在在期刊上的一封信中发布了他们的结果物理评论b。他们的计算可以证明二雄晶体表面的松弛导致表面拓扑的材料,掩盖了其大块是非人群的。 Fuseya解释说:“到目前为止,材料的拓扑结构已根据'散装对应关系的原理确定,该原理认为表面的特征代表了批量的特征。但是,我们的研究表明,这种指导原理可以被打破。”

科比大学团队在论文中写道:“我们的建议可以使表面放松会导致散装对应的破裂不限于偶然,而是可以广泛地应用于其他系统。”因此,研究人员称之为“拓扑阻滞”的影响也可能在其他材料中发现。福斯亚评论说:“拓扑材料科学中最重要的事情是正确地拓制物质的拓扑。”他暗示了他的团队对整个领域的作品的广泛含义。

对于Bismuth情人Fuseya来说,这一发现也是个人的。他解释说:“ Bismuth为许多发现和历史提供了一个环境,告诉我们,一旦在那里发现了一种现象,就在其他物质中发现了类似的现象。我很高兴知道在Bismuth中首先发现的另一种现象已添加到该列表中。”

这项研究由日本促进科学学会资助(赠款23H00268、23H04862和22K18318)。它是与电信大学的研究人员合作进行的。

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