【氢有助于实现拓扑绝缘体】这一技巧可以为实用的量子计算和无耗散电子学开辟一条道路。
未来的微芯片所需能量远低于现在的设备,可能依赖于称为拓扑绝缘体的奇特材料,在这种材料中,电流只流过表面和边缘,几乎没有能量耗散。然而,为实际应用开发此类材料可能会很棘手。现在,一项新的研究表明,仅仅将氢加入拓扑绝缘体中,就可以控制它们的电子特性,从而使它们变得有用。
拓扑学是数学的一个分支,它研究形状的哪些特征可以经受变形。近几十年来,材料科学作为拓扑学的一个引人注目的应用出现了。科学家发现,拓扑模型的见解有助于理解和预测某些材料的异常性质。这些包括超越麦克斯韦方程解释的电磁效应,以及可能产生新型电子和光学器件的量子粒子。
利用拓扑学的见解,科学家们还在2007年开发了第一个电子拓扑绝缘体。沿着这些材料的边缘或表面流动的电流是“拓扑保护”的,这意味着电子流动的模式在遇到任何干扰时都将保持不变,这一发现帮助获得了2016年的诺贝尔物理学奖。
拓扑绝缘体可能导致超低能晶体管等进步。一类主要的拓扑绝缘体被称为硫族化合物,其中含有硒和碲等硫族元素。
为了确保拓扑绝缘体在其表面表现出拓扑保护,研究人员需要确保这些材料的内部确实是绝缘的,不导电的。然而,纽约市立学院物理学家、研究高级作者Lia Krusin-Elbaum表示,自然产生的缺陷“会给大部分材料带来电荷,并导致不必要的传导”。
控制拓扑绝缘体内部传导的一种方法是使其非常薄。然而,这种方法有一定的局限性,在一定厚度以下,这些材料表面的拓扑保护状态消失。另一种策略涉及将这些材料与各种元素结合,但这可以降低这些材料的工作温度。
现在Krusin-Elbaum和她的同事们开发了一种非常简单、有效的方法来调节这些材料内部的导电性,即插入或提取氢。科学家们在近日的《自然通讯》杂志上详细介绍了他们的发现。
在实验中,科学家们使用在水中稀释的盐酸帮助将氢编织成硫属拓扑绝缘体。氢可以与碲或硒原子结合,提供电子来调节材料的电子特性。这种方法是完全可逆的,只需少量加热即可除去氢气。
这种氢调谐策略可以放宽硫系拓扑绝缘体的厚度限制,并产生在室温下稳定的材料。Krusin-Elbaum说:“我们对氢化作为一种调节技术的效果和效率感到非常惊讶。”
Krusin-Elbaum认为,氢调节可能有助于产生新型拓扑超导体,其中许多超导体可以在其表面产生神秘的粒子,称为马约拉纳费米子(MajoranaFermions),这是一种长期理论化的粒子,是它们自己的反粒子。马约拉纳费米子可以用作量子位元或量子比特,量子比特是大多数量子计算机的核心,理论上,量子计算机可以在瞬间执行比宇宙中原子更多的计算。
量子位通常是脆弱的,但拓扑超导体的马约拉纳费米子可以证明在拓扑上防止干扰。Krusin Elbaum说,这一特性可能有助于实现“无错误的量子计算”。
https://t.cn/A6XFM09G
未来的微芯片所需能量远低于现在的设备,可能依赖于称为拓扑绝缘体的奇特材料,在这种材料中,电流只流过表面和边缘,几乎没有能量耗散。然而,为实际应用开发此类材料可能会很棘手。现在,一项新的研究表明,仅仅将氢加入拓扑绝缘体中,就可以控制它们的电子特性,从而使它们变得有用。
拓扑学是数学的一个分支,它研究形状的哪些特征可以经受变形。近几十年来,材料科学作为拓扑学的一个引人注目的应用出现了。科学家发现,拓扑模型的见解有助于理解和预测某些材料的异常性质。这些包括超越麦克斯韦方程解释的电磁效应,以及可能产生新型电子和光学器件的量子粒子。
利用拓扑学的见解,科学家们还在2007年开发了第一个电子拓扑绝缘体。沿着这些材料的边缘或表面流动的电流是“拓扑保护”的,这意味着电子流动的模式在遇到任何干扰时都将保持不变,这一发现帮助获得了2016年的诺贝尔物理学奖。
拓扑绝缘体可能导致超低能晶体管等进步。一类主要的拓扑绝缘体被称为硫族化合物,其中含有硒和碲等硫族元素。
为了确保拓扑绝缘体在其表面表现出拓扑保护,研究人员需要确保这些材料的内部确实是绝缘的,不导电的。然而,纽约市立学院物理学家、研究高级作者Lia Krusin-Elbaum表示,自然产生的缺陷“会给大部分材料带来电荷,并导致不必要的传导”。
控制拓扑绝缘体内部传导的一种方法是使其非常薄。然而,这种方法有一定的局限性,在一定厚度以下,这些材料表面的拓扑保护状态消失。另一种策略涉及将这些材料与各种元素结合,但这可以降低这些材料的工作温度。
现在Krusin-Elbaum和她的同事们开发了一种非常简单、有效的方法来调节这些材料内部的导电性,即插入或提取氢。科学家们在近日的《自然通讯》杂志上详细介绍了他们的发现。
在实验中,科学家们使用在水中稀释的盐酸帮助将氢编织成硫属拓扑绝缘体。氢可以与碲或硒原子结合,提供电子来调节材料的电子特性。这种方法是完全可逆的,只需少量加热即可除去氢气。
这种氢调谐策略可以放宽硫系拓扑绝缘体的厚度限制,并产生在室温下稳定的材料。Krusin-Elbaum说:“我们对氢化作为一种调节技术的效果和效率感到非常惊讶。”
Krusin-Elbaum认为,氢调节可能有助于产生新型拓扑超导体,其中许多超导体可以在其表面产生神秘的粒子,称为马约拉纳费米子(MajoranaFermions),这是一种长期理论化的粒子,是它们自己的反粒子。马约拉纳费米子可以用作量子位元或量子比特,量子比特是大多数量子计算机的核心,理论上,量子计算机可以在瞬间执行比宇宙中原子更多的计算。
量子位通常是脆弱的,但拓扑超导体的马约拉纳费米子可以证明在拓扑上防止干扰。Krusin Elbaum说,这一特性可能有助于实现“无错误的量子计算”。
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【原创】宇宙真理解密 20 能量母体激发期如何向塌缩期转变及三维网状包围圈是星系间力的纽带!
能量体管控区域边缘也是增压区域的边缘,这里的压强最小及压差最小,空间非常广域!增压区受各能量体的变化而运动,各方的能量体旋转向量角不同,对增压区物质形成各种偏转作用力,增压区有些区域聚集大量物质,为演化道路打下基础!
另一方面,能量激发形成的高能高压使能量体中的物质结构介子先被动向低压的外围加速,物质轻元素核体首先遭到破坏,组成核体的粒子在高能量子作用下完全分离,并在量子的碰撞下随动加速,量子的动能减弱,使核体的分裂向内部降低能量,这个过程为核裂变反应!
由于内部的高能核体破坏激发核内高能,这样能量母体的能量激发不停的继续下去,外部核裂变作用的能量降低由内部的核中核高能量子补充动能,能量体有序的进行轻核和高能核的裂变,使能量体的降压区域越加广阔,这样能量体的管控保持漫长的状态!随着能量体不断消耗能量,能量的减弱共同向内部发展,刚开始能量的膨胀非常快,相对于能量体中心,能量的减弱还没有膨胀速度快,减弱越来越远离中心,直到非常久远后,膨胀在能量减弱运动的作用下,外部能量向内部的减弱和内部高能向外部减弱在较固定的区域交会了,能量体的物质膨胀结束!
内部向外部的能量补充便非常稳定,能量的激发量子承担着外部减压区的作用力,斥力排满了减压区边缘和其他能量体的量子相对碰撞和渗透运动,在碰撞中周围压差形成能量体星系的整体运动方向!碰撞中量子逐渐的传递出去,最后动能传递出去的量子积累了一些弹能,这些量子就形成了粒子被各方加压,大量的量子停留在低压区广阔的范围低速运动,各方的量子在这些区域碰撞停留形成粒子!随着月积日累,低压区的粒子被压缩,形成了最低压中的增压区!最后增压在最低压中蔓延,原来的最低压变成了增压带,最低压被阔展开来,在增压区和每个能量母体间都有最低压强区!
增压区物质随着粒子的越聚越多,漫漫岁月后压强越来越高,形成到处蔓延的立体网状结构,能量母体的量子就这样不断的送给了增压区,动能全部转化成弹能为增压区增压,物质同样送给增压区,使增压区更能对量子的接收!当高能量子流完全不能反弹出来的时候,增压区中很多地方已经成为暗物质性质了!增压区物质不断的在低压区边缘蔓延,大量物质包围着星系的周围,暗物质和星系之间的作用越来越加强,星系的运动受到暗物质运动越来越强!增压区的范围相当广泛,只要有星系间的最低压强,增压区物质都会漂移过去,能量母体形成的时间越久,包围的增压区物质越多,受困于增压区越严重,星系被隔离的程度越高,被增压物质包围的越严实越厚越密,物质穿越的难度越高!
这边星系能量母体的能量减少,漫长的岁月压强逐渐降低,所有的管控区域的压强相对降低!久而久之能量排斥力减小,管控区域变小,原来的最低压强区缩近!能量体的能量越来越少,压强差越来越小,自旋越来越慢!这是非常缓慢的过程,之后物质在核心体物理弹性破坏呈阶级性驱使,能量波动性很强!中心范围受压变化大,能量激发时快时慢,形成外压和内压不断高低反复,最后使它区域内的粒子流共振,强化的惯性和能量体剩余物质较量,当压强降到某位时,核心体能量激发终止!
能量体如果还能高速的自旋,星体核心处物质能量快速降低,外围物质在自旋离心力中不能向内部集中,能量形体扁状的中心轴线上,因核裂变使物质结构物理弹性薄弱,在核裂变时就不分分离出去,只有那些最后不能裂变的高密物质,体型不变的处于轴周围,轴上下物质大多在高速自旋和核裂变中快速轴线激发出去了,形成上下盆地似的星体中心!在裂变停止后能量快速降低,形成超低能的中心物质,产生超低压强,对轴线反向的空间形成低压吸力,在对物质吸到轴心附近时形成旋转,加速后被甩向高能星体物质,被分解和进行反应,我们把具有这样的能量母体中心称为黑洞!
所有高能量子开始对原子体进行斥力作用,量子和轻核体在斥力中向外围低压运动,外部的原子核在压强降低和量子占比越大的空间中,不同的元素表现出来不同作用了,元素被裂变的同时,核体中各种粒子的不同自旋向量作用出来,增强能量动能,并在各种粒子间重建核体,我们把这里的核体当作分子,核体分裂成的粒子当成原子,他们能够形成核能反应,重新组建分子核,这样的反应释放出部分粒子能量,我们称为核聚变反应!每次的聚变使组成的核分子降低能量,轻元素向重元素发展!外部的轻元素被分成量子和被重元素聚合变成更重而降低动能的元素核!聚合后核体由两个降为一个,总外围空间相对减少,在能量均衡作用下排出一些量子!使母体外围的能量得到保持和较慢的减弱,核聚变不断的发生,物质核渐渐向重核反应,重核中的粒子向量越来越不同,之间的引力也越来越强,核抵抗量子的破坏能力越来越强,最后能被聚变的都聚变了,能量快速降低,核聚变反应完全停止!能量母体的核心密度非常大,能量全部被排出后,无动能剩余物质温度下降成超低能级,核心成为严重缺失能量的固体,固体内粒子间引力最大,具有强大的物理弹性!
能量母体能量降低同样使抵抗外围的斥力降低,在形成压强的快速降低后,大空间中形成了最低压强,低能剩余体形成相对强大的超低压吸力!广阔的宇宙物质向这里加速行进,剩余物质又转变成为能量和物质吸收者!能量体原来的管控区域发生根本性的转变,由原来向外减压的空间变成向内减压,物质的受力方向反转,原来的惯性力和弹能慢慢转化,大空间物质反向运动就会加速,在很长一段时间里中心由斥力转变为引力,由高能变成低能!这已经是能量体的塌缩期了,物质演化经历了一个循环!
剩余物质由高压的激发转变低压的吸能之后,压强的快速降低在很大范围产生影响,这些范围内的物质体向新低压集中,它具有相对强的引力,那些在原来低压区的物质同样受力影响!漫长的聚集过程不断使内部增压和激烈运动,增压使能量粒子空间缩小,撞击更加猛烈,在中心汇聚形成激烈运动,物质不断的分裂再聚集,制造出各种不同的核体物质!物质的合成又使能量粒子排挤连锁反应,形成能量运动持续增强效应,核心体不断的形成,同时粒子对核体的作用相对增强,使动能不断输送到核体内部,能量运动又可以储存在核体内,对外基本无作用,还可以通过核体慢慢增加运动能量!这就是先期由引力效应生成的增压区核心部份形成了。这只是大宇宙三维网中一个小点空间最小单位的演化!
(作者叶栋楼)
原创不易,不知哪里犯规啦,几篇章节已公开发表自动变好友圈,朋友们觉得篇章还行,希望大家能多多转发,点赞
能量体管控区域边缘也是增压区域的边缘,这里的压强最小及压差最小,空间非常广域!增压区受各能量体的变化而运动,各方的能量体旋转向量角不同,对增压区物质形成各种偏转作用力,增压区有些区域聚集大量物质,为演化道路打下基础!
另一方面,能量激发形成的高能高压使能量体中的物质结构介子先被动向低压的外围加速,物质轻元素核体首先遭到破坏,组成核体的粒子在高能量子作用下完全分离,并在量子的碰撞下随动加速,量子的动能减弱,使核体的分裂向内部降低能量,这个过程为核裂变反应!
由于内部的高能核体破坏激发核内高能,这样能量母体的能量激发不停的继续下去,外部核裂变作用的能量降低由内部的核中核高能量子补充动能,能量体有序的进行轻核和高能核的裂变,使能量体的降压区域越加广阔,这样能量体的管控保持漫长的状态!随着能量体不断消耗能量,能量的减弱共同向内部发展,刚开始能量的膨胀非常快,相对于能量体中心,能量的减弱还没有膨胀速度快,减弱越来越远离中心,直到非常久远后,膨胀在能量减弱运动的作用下,外部能量向内部的减弱和内部高能向外部减弱在较固定的区域交会了,能量体的物质膨胀结束!
内部向外部的能量补充便非常稳定,能量的激发量子承担着外部减压区的作用力,斥力排满了减压区边缘和其他能量体的量子相对碰撞和渗透运动,在碰撞中周围压差形成能量体星系的整体运动方向!碰撞中量子逐渐的传递出去,最后动能传递出去的量子积累了一些弹能,这些量子就形成了粒子被各方加压,大量的量子停留在低压区广阔的范围低速运动,各方的量子在这些区域碰撞停留形成粒子!随着月积日累,低压区的粒子被压缩,形成了最低压中的增压区!最后增压在最低压中蔓延,原来的最低压变成了增压带,最低压被阔展开来,在增压区和每个能量母体间都有最低压强区!
增压区物质随着粒子的越聚越多,漫漫岁月后压强越来越高,形成到处蔓延的立体网状结构,能量母体的量子就这样不断的送给了增压区,动能全部转化成弹能为增压区增压,物质同样送给增压区,使增压区更能对量子的接收!当高能量子流完全不能反弹出来的时候,增压区中很多地方已经成为暗物质性质了!增压区物质不断的在低压区边缘蔓延,大量物质包围着星系的周围,暗物质和星系之间的作用越来越加强,星系的运动受到暗物质运动越来越强!增压区的范围相当广泛,只要有星系间的最低压强,增压区物质都会漂移过去,能量母体形成的时间越久,包围的增压区物质越多,受困于增压区越严重,星系被隔离的程度越高,被增压物质包围的越严实越厚越密,物质穿越的难度越高!
这边星系能量母体的能量减少,漫长的岁月压强逐渐降低,所有的管控区域的压强相对降低!久而久之能量排斥力减小,管控区域变小,原来的最低压强区缩近!能量体的能量越来越少,压强差越来越小,自旋越来越慢!这是非常缓慢的过程,之后物质在核心体物理弹性破坏呈阶级性驱使,能量波动性很强!中心范围受压变化大,能量激发时快时慢,形成外压和内压不断高低反复,最后使它区域内的粒子流共振,强化的惯性和能量体剩余物质较量,当压强降到某位时,核心体能量激发终止!
能量体如果还能高速的自旋,星体核心处物质能量快速降低,外围物质在自旋离心力中不能向内部集中,能量形体扁状的中心轴线上,因核裂变使物质结构物理弹性薄弱,在核裂变时就不分分离出去,只有那些最后不能裂变的高密物质,体型不变的处于轴周围,轴上下物质大多在高速自旋和核裂变中快速轴线激发出去了,形成上下盆地似的星体中心!在裂变停止后能量快速降低,形成超低能的中心物质,产生超低压强,对轴线反向的空间形成低压吸力,在对物质吸到轴心附近时形成旋转,加速后被甩向高能星体物质,被分解和进行反应,我们把具有这样的能量母体中心称为黑洞!
所有高能量子开始对原子体进行斥力作用,量子和轻核体在斥力中向外围低压运动,外部的原子核在压强降低和量子占比越大的空间中,不同的元素表现出来不同作用了,元素被裂变的同时,核体中各种粒子的不同自旋向量作用出来,增强能量动能,并在各种粒子间重建核体,我们把这里的核体当作分子,核体分裂成的粒子当成原子,他们能够形成核能反应,重新组建分子核,这样的反应释放出部分粒子能量,我们称为核聚变反应!每次的聚变使组成的核分子降低能量,轻元素向重元素发展!外部的轻元素被分成量子和被重元素聚合变成更重而降低动能的元素核!聚合后核体由两个降为一个,总外围空间相对减少,在能量均衡作用下排出一些量子!使母体外围的能量得到保持和较慢的减弱,核聚变不断的发生,物质核渐渐向重核反应,重核中的粒子向量越来越不同,之间的引力也越来越强,核抵抗量子的破坏能力越来越强,最后能被聚变的都聚变了,能量快速降低,核聚变反应完全停止!能量母体的核心密度非常大,能量全部被排出后,无动能剩余物质温度下降成超低能级,核心成为严重缺失能量的固体,固体内粒子间引力最大,具有强大的物理弹性!
能量母体能量降低同样使抵抗外围的斥力降低,在形成压强的快速降低后,大空间中形成了最低压强,低能剩余体形成相对强大的超低压吸力!广阔的宇宙物质向这里加速行进,剩余物质又转变成为能量和物质吸收者!能量体原来的管控区域发生根本性的转变,由原来向外减压的空间变成向内减压,物质的受力方向反转,原来的惯性力和弹能慢慢转化,大空间物质反向运动就会加速,在很长一段时间里中心由斥力转变为引力,由高能变成低能!这已经是能量体的塌缩期了,物质演化经历了一个循环!
剩余物质由高压的激发转变低压的吸能之后,压强的快速降低在很大范围产生影响,这些范围内的物质体向新低压集中,它具有相对强的引力,那些在原来低压区的物质同样受力影响!漫长的聚集过程不断使内部增压和激烈运动,增压使能量粒子空间缩小,撞击更加猛烈,在中心汇聚形成激烈运动,物质不断的分裂再聚集,制造出各种不同的核体物质!物质的合成又使能量粒子排挤连锁反应,形成能量运动持续增强效应,核心体不断的形成,同时粒子对核体的作用相对增强,使动能不断输送到核体内部,能量运动又可以储存在核体内,对外基本无作用,还可以通过核体慢慢增加运动能量!这就是先期由引力效应生成的增压区核心部份形成了。这只是大宇宙三维网中一个小点空间最小单位的演化!
(作者叶栋楼)
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恋爱中这几个星座男套路最多
双鱼座
耍赖天下无敌:双鱼在爱情中特别喜欢和女友耍赖,往往说到却做不到,可能今天认真承诺给女友买包包,明天看到价格肉疼就死活不给买了,上次吵架后答应要改的地方,这次吵架中就坚决不认了。
金牛座
攒私房钱是必备品:狡兔三窟,放在金牛男身上很是合适。金牛座在爱情中的小心思就是喜欢攒私房钱,总觉得手心里握点钱能活得更自在。当然,这么做也只是方便和哥们出去喝个小酒儿什么。不过可以放心的是,金牛男还是愿意将财政大权放在老婆手中,他们不敢动大钱的。
双子座
追女孩就要靠套路:双子男在爱情中套路满满,撩妹子、搞暧昧,技术绝对一流。他们很懂得如何去抓住女孩的心,讲情话、送礼物、制造惊喜,对他们来说,都是小菜一碟。但你千万不要被他们这些假把式迷住,擦亮眼睛好好看清他们是真爱你,还只是单纯的想泡你!
水瓶座
认真的说谎者:若论水瓶男和老婆玩心眼最擅长的是什么?那答案绝对是说谎,为了讨老婆开心偶尔会撒个谎,为出去鬼混时常也会说个谎,加班、出差、奖金被扣等理由也成为了他们一贯的说辞。当然他们的谎话可不是那种超低能的,是经过认真推敲、分析、布局加工后的。
双鱼座
耍赖天下无敌:双鱼在爱情中特别喜欢和女友耍赖,往往说到却做不到,可能今天认真承诺给女友买包包,明天看到价格肉疼就死活不给买了,上次吵架后答应要改的地方,这次吵架中就坚决不认了。
金牛座
攒私房钱是必备品:狡兔三窟,放在金牛男身上很是合适。金牛座在爱情中的小心思就是喜欢攒私房钱,总觉得手心里握点钱能活得更自在。当然,这么做也只是方便和哥们出去喝个小酒儿什么。不过可以放心的是,金牛男还是愿意将财政大权放在老婆手中,他们不敢动大钱的。
双子座
追女孩就要靠套路:双子男在爱情中套路满满,撩妹子、搞暧昧,技术绝对一流。他们很懂得如何去抓住女孩的心,讲情话、送礼物、制造惊喜,对他们来说,都是小菜一碟。但你千万不要被他们这些假把式迷住,擦亮眼睛好好看清他们是真爱你,还只是单纯的想泡你!
水瓶座
认真的说谎者:若论水瓶男和老婆玩心眼最擅长的是什么?那答案绝对是说谎,为了讨老婆开心偶尔会撒个谎,为出去鬼混时常也会说个谎,加班、出差、奖金被扣等理由也成为了他们一贯的说辞。当然他们的谎话可不是那种超低能的,是经过认真推敲、分析、布局加工后的。
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