拓扑相变研究是凝聚态物理的重要领域,其理论突破与实验验证推动了多类国际科学奖项的诞生,发展脉络跨越数十年。
国际科学奖项一览(部分)
奖项名称 | 获奖年份 | 获奖者 | 主要贡献 |
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诺贝尔物理学奖 | 2016 | 戴维·索利斯等3人 | 发现拓扑相变与拓扑物质状态 |
沃尔夫物理学奖 | 2010 | 约翰·克劳泽等2人 | 量子霍尔效应与拓扑物态研究 |
巴克利奖 | 2008 | 查尔斯·凯恩 | 拓扑绝缘体理论奠基 |
狄拉克奖章 | 2012 | 邓肯·霍尔丹等3人 | 拓扑量子现象的理论模型 |
历史发展脉络
1970-1980年代:理论萌芽
量子霍尔效应的实验发现(1980年)催生拓扑相变早期理论。索利斯与科斯特利茨提出KT相变模型(1972),解释二维材料中的拓扑缺陷转变。
1990-2000年代:实验突破
分数量子霍尔效应的观测验证了拓扑序的存在,霍尔丹模型(1982)在磁性链中的拓扑性质被实验证实(2004)。凯恩等人提出拓扑绝缘体理论(2005),开辟新方向。
2010年代至今:应用拓展
拓扑超导体、马约拉纳费米子等研究成为热点。中国团队在铁基超导体拓扑态研究中取得进展(2016),加速了量子计算等领域的交叉应用。