گاهی نقادانه به پیش‌بینی‌های نظری و کشف تجربی حالت‌های توپولوژیک مواد

سخنران: مهدی کارگریان دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف چکیده: توپولوژی شاخه‌ای قدیمی از علم ریاضی است که به بررسی خواص عمومی اشیا می‌پردازد بطوری که مفاهیم جبری توسعه داده شده برای درک این خواص مستقل از تغییر شکل های هموار است که به معرفی ناورداهای توپولوژیک منجر شده است. اما ورود مفهوم توپولوژی کوانتومی به حوزه فیزیک ماده چگال به حدود چهل سال گذشته برمیگردد. کشف تجربی اثر کوانتومی هال صحیح در اوایل دهه هشتاد میلادی برای اولین بار به خصوصیت توپولوژیک تابع موج کوانتومی در یک گاز الکترونی مرتبط شد. اما مواد توپولوژیک در حدود بیست سال گذشته در ماده چگال کشف شده‌اند که عمدتا انگیزش‌های لازم برای کشف بیشتر این مواد، نه همه آن‌ها، ناشی از پیش‌بینی‌های نظری جذاب بوده است. در این سخنرانی تلاش‌های دو دهه اخیر را بررسی می‌کنم و توضیح خواهم داد چرا صرف تلاش برای تایید پیش‌بینی‌های نظری می‌تواند به بروز خطا در تفسیر نتایج تجربی منجر شود، هرچند پیش‌بینی‌های نظری می‌توانند به کشف‌های جدیدی در حوزه مواد توپولوژیک منجر شود A critical look at theoretical predictions and experimental discoveries of topological states of matter Mehdi Kargarian Department of Physics, Sharif University of Technology Topology is a branch of mathematics addressing the global properties of objects being independent of local smooth deformation, which has led to the concepts of topological invariants. The use of quantum topological concepts, however, have become common in condensed matter physics over the last 40 years. The first topological state discovered experimentally is the integer quantum Hall pointing to the topological character of the wave functions of a 2D electron gas. The topological materials have been, however, discovered in 2000-2021, mostly following theoretical predictions. While this might be tantalizing at first look, the way of looking for what is theoretically known might be misleading. In this talk, I briefly review the recent discoveries with a critical look at some of them. حمايت از استريم: https://sbuphysics.com/%d8%ad%d9%85%d8%a7%d9%8a%d8%aa-%d8%a7%d8%b2-%d8%a7%d8%b3%d8%aa%d8%b1%d9%8a%d9%85/