这个学霸太听劝了 作者:佚名
    第106章 这才是解决这个问题真正的钥匙
    第106章 这才是解决这个问题真正的钥匙
    “已经十本了————就先这样吧。”
    由於本科生的图书卡借阅量上限也只有十本，徐瑞也没法一次性借更多，只好先看这十本书，之后看看能不能跟唐启宏说一声，提高一下自己的图书借阅上限。
    在自动借阅机上办好了借书手续，徐瑞抱著这摞书，隨便找了个空位坐了过去。
    拿出第一本书，徐瑞开启专注天赋状態翻看了起来。
    徐瑞之所以一次就借这么多书，也並不是想要全部都把它们看完，而是会从中查找一些跟自己思路相关的部分，去重点进行阅读。
    这样的话，肯定还是一次多借一些书会更方便一些的。
    快速翻看著这些书籍中的內容，徐瑞同时也在大脑中进一步的构造著自己的思路。
    “没错————在电子系统中，时间反演对称性就是实现拓扑保护的关键。”
    通过研究电子拓扑绝缘体的性质，徐瑞確定了自己之前的一个猜测是正確的。
    电子拓扑绝缘体是一种非常特殊的材料，內部是绝缘的，但表面却存在一层受拓扑保护的、可以完美导电的边缘態。
    它的边缘態之所以具有这样的性质，很大程度上就在於时间反演对称性的影响。
    简单的说，一个有自旋的电子和它的时间反演態，它们是具备相同的能量的，但无法相互进行转化。
    任何不破坏时间反演对称性的微弱扰动，都不会影响到它们的配对消失，从而保证了边缘导电通道的顺畅。
    “如果能够去破坏这种时间反演对称性，就可以主动实现拓扑相变了————”
    徐瑞试著將这个思路运用到声学系统之中，但却发现，这条路並无法行得通。
    因为声学系统与电子系统之间是存在著根本的差异的，声场的量子化准粒子是玻色子，並没有半整数的自旋，无法直接复製电子拓扑绝缘体的核心性质。
    这让徐瑞刚刚有些兴奋的情绪又冷却了下来，意识到同样的方法並无法简单的在两种不同的系统之间进行迁移。
    不过他也並没有因此就灰心，还是继续耐心的看起了剩余的资料。
    將这十本书中与自己课题有可能相关的知识大致瀏览了一遍，徐瑞感觉自己的思路也要比之前更加开阔了一些。
    “现在，再尝试一下使用灵感天赋吧。”
    灵感天赋可以最大化的激活徐瑞的思路，不管这一次最终能否成功，总归还是要再试一试的。
    伴隨著灵感天赋的开启，徐瑞又进入到了那种大脑异常活跃的状態之中。
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    快速思考著各种可能性，一个新的想法突然从徐瑞的大脑中出现。
    “既然想要实现拓扑相变，关键在於破坏系统的对称性————其实也未必一定要从时间反应对称性上面入手。”
    既然无法利用自旋的性质，在空间结构上去做文章，便是一种更合適的选择。
    “我明白了————空间反演对称性！这才是解决这个问题真正的钥匙！”
    和时间反演对称性类似的是，如果將一个结构进行镜面翻转，它看起来仍然和之前一模一样的话，那么这个结构就具有空间反演对称性。
    比如说，一个標准的正方形结构，或是由相同原子组成的一维链，都属於具有空间反演对称性的结构。
    想到了这一点，徐瑞也没有继续维持灵感天赋状態，让自己的大脑冷静下来，以便更好的去进行思考。
    顺著刚才想到的思路，徐瑞有意识的去设计了一个看起来並不对称的结构。
    这是一个一维的复式晶格，在每个元胞中，包含著两个不同的谐振腔一a腔和b腔。
    当两个谐振腔的尺寸或是形状不同的时候，晶格在镜面发射下是无法与自身重合的，空间反演对称性也就被破缺了。
    而通过调节不对称参数δ，也可以让系统在拓扑平庸相和拓扑非平庸相之间发生相变，当δamp;amp;gt;0时，系统便可能进入到拓扑平庸態。
    完成了这项设计工作，接下来便是模擬验证的步骤了。
    在有限元软体中构造好模型后，徐瑞有些忐忑的开始了模擬。
    虽说模擬验证只是停留在理论层面上的，但整体上还是有很高的验证准確率。
    不出意外的话，这个模擬结果基本是可以预言未来的实验结果的。
    在实验室伺服器的帮助下，模擬验证工作快速的进行著。
    伴隨著有限元软体的提示，徐瑞收到了模擬完成的消息。
    紧张的看著上面的模擬结果，徐瑞的表情很快变得舒展了起来。
    “没有问题————能带果然发生反转了！”
    通过有限元软体给出的结果，徐瑞清晰的看到，在某个临界处，能带发生交叉又打开，系统的拓扑不变量发生了从0到π的跃变。
    这意味著在理论上，拓扑相变是的確存在的，徐瑞设计的模型完美的达到了最初的要求。
    这一刻，徐瑞知道，自己已经走在了正確的方向上。
    又花了几天时间，徐瑞进行了更多次的模擬，將这些模擬结果和理论计算过程整理好之后，徐瑞这才找到了袁志峰，准备跟他匯报一下进度。
    “袁老师。”
    “徐瑞，你来了啊。现在我们的课题已经正式申请下来了，你打算什么时候开始实验都可以，当然等理论计算跟模擬的工作完成之后，再开始实验也不急————”
    袁志峰对徐瑞的態度，也在悄然之间发生了不小的变化。
    对於徐瑞的这个课题，袁志峰可是按照硕士、甚至博士的课题標准去看待的。
    只是袁志峰也没有指望徐瑞马上就可以开启实验，毕竟理论计算跟模擬的工作，也还需要花费不少的时间。
    可就在袁志峰这么想的时候，徐瑞的回答却又打了他一个措手不及。
    “袁老师，理论计算跟模擬的部分我已经完成了，还请您再批评指教一下。
    “”
    徐瑞的话依然说得非常客气，可是袁志峰总有一种预感，这次徐瑞恐怕又要搞出什么了不得的东西了。
    “这么快就完成了？声子晶体的设计、理论计算、模擬验证都做完了吗？”
    “是的，有实验室的伺服器帮忙模擬，能够省去不少时间呢。”
    这些伺服器的算力，可比徐瑞的电脑强出太多了，要是真的只靠自己的电脑，恐怕现在依然还停留在模擬验证的阶段呢。
    袁志峰却知道这並不是问题的关键，因为除了模擬验证之外，其他的工作才是更加具有挑战性的。
    “好，那拿来我看看吧。”
    隨后，徐瑞便將电脑打开，一边给袁志峰看自己的设计的声子晶体方案，一边讲解了起来。
    隨著袁志峰逐渐理解徐瑞的思路，他脸上的表情也变得有些微妙了起来。
    “徐瑞————你是怎么想到这样的思路的？”
    连袁志峰也不禁在心里感嘆，徐瑞的这个设计真的是太巧妙了一些。
    虽然看起来这只是一个並不算多么不寻常的双原子模型声学链，但能够主动的根据拓扑相变去进行设计，这才是最难能可贵的地方。
    而这个模擬验证的结果，也很好的证明了徐瑞思路的正確性，从理论上预言了拓扑相变的存在。
    “袁老师，我最近又查找了不少相关的资料，试著从反演对称性的角度入手，而最终的效果也確实不错————”
    听著徐瑞的回答，袁志峰不禁再一次被徐瑞所折服了。
    徐瑞的物理天赋是极其罕见的，儘管如此，他也依然还要比其他人更加努力，並不会仅仅依仗自己的天赋。
    这样的学生，不成功才是不太可能的。
    “徐瑞，这些模擬验证结果確实非常的理性。在拓扑非平庸相的带隙中，可以看到一条平直的边界態色散曲线，这就是受拓扑保护的边界態————”
    徐瑞之前同样也注意到了这条曲线，有了袁志峰的肯定，徐瑞进一步確定自己的思路是没有问题的。
    见徐瑞已经处理完了第一阶段的工作，袁志峰也意识到，这项课题可以进入到样品製备的阶段了。
    “这样，徐瑞，这次的实验你还是在之前那个实验室进行吧。正好雷晨之前的课题跟你的课题有一定的关係，我就让他给你打打下手吧。”
    现在雷晨的论文已经投递出去了，正好也没什么別的事情，可以有充足的时间帮徐瑞完成实验工作。
    虽然雷晨已经將徐瑞的名字加入到了第二作者的行列，但真要算下来，雷晨还是会欠徐瑞一些人情的。
    而以这个课题的级別来说，雷晨参与进去的话，对他也只会是一件好事。
    可是听到袁志峰的这个安排，徐瑞却感觉到好像不太合適。
    “袁老师，我也只是刚刚接触物理科研，不至於让雷师兄给我打下手吧？”
    “至於，太至於了。你这个课题可比雷晨之前做的课题强太多了，要不是你做了这个课题，他都没有机会参与进去。”
    袁志峰的话说得不算客气，但实际上倒確实是这么个道理。