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从历史上看,新材料和异质结构推动了革命性的科学和技术变革,从用于节油飞机的碳复合材料,到用于现代计算的高纯度、精确掺杂半导体,再到用于固态激光器和关联量子霍尔物理的新型 III-V 异质结构。近年来,我们对材料分类的理解发生了革命性的变化。就像在拓扑学家看来,甜甜圈和咖啡杯“看起来一样”,因为它们都有一个孔(图 1),但它们看起来都不像没有孔的球一样,这些新材料的特点是其电子态的拓扑特性。拓扑材料中稳定存在的不寻常特性将为一系列技术应用带来新一代电子、传感器和光学元件。

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