核心詞：RS485 電纜 - 拓?fù)浣^緣體 的 發(fā)展 與 分析 
　　還有很長的路要走。在研究和開發(fā)新一代計算機(jī)——量子計算機(jī)方面,我們還有很長的路要走。
　　1、通過檢索發(fā)現(xiàn)
　　通過檢索發(fā)現(xiàn),在量子反常霍爾效應(yīng)領(lǐng)域申請的發(fā)明專利數(shù)量非常少。因此,在可預(yù)見的未來,與量子反常霍爾效應(yīng)有關(guān)的拓?fù)浣^緣體和元件的專利布局競爭將變得越來越激烈。雖然拓?fù)浣^緣體和量子反常霍爾效應(yīng)的理論研究已經(jīng)越來越成熟,但其在器件中的應(yīng)用仍有很長的發(fā)展。可以看出,中國和美國對石墨烯的研究主要基于對各種組分的拓?fù)浞治觥Ｉ鲜霭l(fā)現(xiàn)為晶體管等低能電子器件的制造提供了組件基礎(chǔ),并最終促進(jìn)了全拓?fù)淞孔佑嬎銠C(jī)的實現(xiàn)。該裝置包括拓?fù)浣^緣體襯底。摻雜到襯底中的三種元素分別引入電子載流子、空穴載流子和磁性,形成雙磁性摻雜拓?fù)浣^緣體。這表明石墨烯型拓?fù)浣^緣體在量子計算機(jī)中具有巨大的潛在價值。2013年,麻省理工學(xué)院的科學(xué)家在《自然通訊》上發(fā)表了一篇文章,稱石墨烯可以在特定條件下轉(zhuǎn)化為拓?fù)浣^緣體,這為量子計算機(jī)的研發(fā)提供了新思路。Z2拓?fù)浣^緣體的概念使人們很快發(fā)現(xiàn),大量的材料屬于這種拓?fù)浣^緣體。在專利中。6清華大學(xué)于2012年12月21日申請,提出了一種包含磁摻雜拓?fù)浣^緣體量子阱薄膜器件的薄膜材料cry2-yte3,其中Cr引入的空穴載流子和Bi引入的電子載流子相互抵消,導(dǎo)致宏觀上的量子反常霍爾效應(yīng)。2012年諾貝爾物理學(xué)獎授予法國物理學(xué)家謝爾蓋·阿羅什和美國物理學(xué)家戴維·范蘭,表彰他們在量子物理學(xué)方面的杰出研究。
　　2、1982年
　　著名物理學(xué)家費曼在1982年的一次公開演講中提出了利用量子計算系統(tǒng)實現(xiàn)計算的新思想,英國物理學(xué)家杜斯在1985年提出了量子圖靈機(jī)模型。
　　3、一般來說
　　一般來說,區(qū)塊內(nèi)的電子是絕緣的,而邊緣電子可以穿過能帶之間的帶隙,因此邊緣狀態(tài)是導(dǎo)電的。我們在這里討論的是二維拓?fù)涞那闆r。所以它是另一種絕緣體。既沒有電流也沒有自旋電流。在自旋量子霍爾效應(yīng)中,每個邊界上有兩個邊界能帶。這兩個能帶的手性是相同的,因此會出現(xiàn)自旋量子霍爾效應(yīng)。然而,假設(shè)我們在一個邊界上有四個能帶,其中兩個具有相同的手性,但另外兩個能帶的手性不同,那么沿著邊界的一個方向的電子自旋可以是正的,也可以是負(fù)的,它們的數(shù)量相等,并且相互抵消。如果外加磁場破壞了系統(tǒng)的時間反轉(zhuǎn)對稱性,自旋量子霍爾效應(yīng)就不再存在。自旋量子霍爾效應(yīng)和量子霍爾效應(yīng)的區(qū)別在于沒有外加磁場。然而,這兩個在不同方向傳導(dǎo)的電子的自旋方向是相反的,因此存在一個凈自旋電流,這類似于霍爾效應(yīng)。
　　4、這種自旋電流的電導(dǎo)是量子化的
　　這種自旋電流的電導(dǎo)是量子化的,所以它被稱為自旋量子霍爾效應(yīng)。它們沒有凈電導(dǎo),也就是說,它們沒有凈電導(dǎo)。目前,拓?fù)湮锢響B(tài)是一個內(nèi)容豐富、發(fā)展蓬勃的領(lǐng)域。作為先驅(qū),RS485電纜索利斯、霍爾丹和科斯特利茲理應(yīng)獲得諾貝爾物理學(xué)獎。索利斯及其合作者首先提出用"陳數(shù)"（中國數(shù)學(xué)家陳勝深提出的概念）來理解量子霍爾效應(yīng),然后由哈爾丹建立的量子反常霍爾效應(yīng)模型巧妙地實現(xiàn)了非零陳數(shù)。然而,這一模型直到最近幾年才得到足夠的重視,清華大學(xué)薛啟坤教授等研究小組在磁摻雜拓?fù)浣^緣體和其他拓?fù)洳牧系膶嶒炛凶C實了這一點。Geim和Novoselov于2005年制備了單層石墨烯。Kane和Mele在單層石墨烯模型中引入自旋-軌道耦合,以取代原來假設(shè)的周期磁場,從而找到一種不同于量子霍爾系統(tǒng)的時反轉(zhuǎn)不變拓?fù)浣^緣體,也稱為Z2拓?fù)浣^緣體。Sb2Te3用作拓?fù)浣^緣體的基材。由于這兩個絕緣體的拓?fù)湫再|(zhì)不同,所以它們的能帶也不同。因此,電子在一個方向上運動,同時在相反的方向上運動。
　　5、在霍爾效應(yīng)中
　　在霍爾效應(yīng)中,電子在某一邊界上只向一個方向運動（如圖所示,在自旋量子霍爾效應(yīng)中,每個邊界上有兩個由邊界態(tài)組成的能帶。對于每個態(tài),另一個能帶上有一個對應(yīng)的態(tài)。這里,-表示自旋。與霍爾效應(yīng)一樣,電子在塊的邊界上游動。
　　6、左邊的箭頭表示電流的方向
　　左邊的箭頭表示電流的方向,右邊的箭頭表示方向。）旋轉(zhuǎn)運動。這大大拓寬了拓?fù)洳牧霞捌湫?yīng)的研究范圍,使人們看到了拓?fù)浣^緣體未來的發(fā)展前景。與石墨烯不同,除了狄拉克點（如圖1c所示）,這種表面態(tài)是自旋極化的,因此它可能直接產(chǎn)生自旋相關(guān)效應(yīng),這為自旋電子學(xué)的發(fā)展提供了新的思路。這種表面態(tài)的能量-動量色散關(guān)系具有類似于石墨烯電子態(tài)的二維狄拉克錐結(jié)構(gòu)。三維拓?fù)浣^緣體的物理能帶在費米能級上有一個能隙,但在其表面存在一個無能隙的表面態(tài)。張壽生通過其他理論獨立提出了量子自旋霍爾效應(yīng)。
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