诺贝尔物理学奖“拓扑相变”有大用：手机不再烫手

IT之家讯 2016年诺贝尔物理学奖已经揭晓，美国华盛顿大学的David J.Thouless，普林斯顿大学的F.Duncan M.Haldan以及布朗大学的J.Michael Kosterlitz因为“在拓扑相变以及拓扑材料方面的理论发现”获得该奖项。那么这项发现对于我们普通民众来说有什么实际意义呢？

最直接的意义就是今后的手机很可能不再烫手。南京大学物理学院博士生导师张海军教授表示，如果能够将拓扑绝缘体材料制成手机芯片，那么就有希望解决手机在长时间充电，或是连续使用时间过长后变得发烫的问题。这是由于拓扑绝缘体材料是一种边界上导电，体内绝缘体的新型量子材料。导电的边界态由于独特的物理特性，在导电过程中不会发热。

另外，家用电力也和拓扑材料息息相关。张海军教授举例，每个家庭里使用的电力，最开始从发电厂输出时其实电压远不止220伏特，发电厂发出的其实是高压电。但较大一部分电流在通过电线输送到千家万户的过程中，都会产生损耗。如果能够将电线“改造升级”，使用超导材料或是拓扑绝缘体材料，那么便有希望大幅度降低电流“在路上”的损耗，降低了输电成本。

其实，拓扑绝缘体、拓扑超导体和拓扑半金属在过去十年中一直处于凝聚态物理研究的前沿，现在随着诺贝尔物理学奖的颁发，此类技术可能会有更加明显的突破，使其商用的时间表可能不会很长。

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