26 марта в 17:00 Григорий Воловик, лауреат премии Онзагера 2014 года — одной из самых престижных американских научных премий, — проведет семинар в Российском Квантовом Центре:
«Топологические среды – фермионные системы, свойства которых топологически защищены, то есть остаются неизменными при деформации параметров системы.
Мы обсудим класс бесщелевых топологических сред, включающих нормальные металлы, киральный сверхтекучий гелий (3He-A), графен, купратные высокотемпературные сверхпроводники, полуметаллы Вейля и квантовый вакуум Стандартной модели в своей симметричной фазе. Эти пространства имеют нули в фермионном энергетическом спектре, которые образуют поверхности Ферми, точки Вейля, линии Дирака и т. д. Нули топологически защищены, так как характеризуется топологическими инвариантами, выражающимися через функции Грина.
Вакуумы с точками Вейля служат основой для эффективных релятивистских квантовых теорий поля (КТП) при низких энергиях: вблизи точки Вейля в них одновременно возникают киральные фермионы, эффективные калибровочные поля и тетрадная гравитация со спиновой связью.
Возникающие при этом эффекты (киральная и гравитационная аномалия; киральный магнитный эффект и киральной вихревой эффект; электрослабый бариогенезис и т. д.) выражаются через топологические инварианты, защищенные симметриями.
Системы с вырожденными точками Вейля или Дирака могут содержать фермионы Дирака с нелинейным спектром: вместо конического касание имеет квадратичный, кубический и т. д. характер. Подобные системы создают КТП с анизотропной масштабной симметрией, модерирующие квантовую гравитацию Хорава-Лифшица.
Бесщелевые топологические носители показывают связь объем-поверхность и объем-вихрь: экзотические бесщелевые фермионы живут на поверхности системы или в центре топологических дефектов, где они создают дугу или плоскую зону Ферми.
Плоская энергетическая зона появляется, в частности, на поверхности полуметаллов с узловыми линиями в объеме: все электроны в плоской зоне имеют в точности нулевую энергию. Это существенно влияет на критическую температуру сверхпроводящего перехода в подобных носителях. В то время как во всех известных сверхпроводниках температура перехода экспоненциально подавлена как функция парного взаимодействия, в системах с плоскими зонами критическая температура пропорциональна парному взаимодействию, и соответственно может быть существенно выше. Таким образом, топология дает нам общий рецепт поиска или изготовления сверхпроводников при комнатной температуре.»
О докладчике
Григорий Ефимович Воловик родился в 1946 году. В 1970 году он окончил Московский физико-технический институт, г. Москва. В 1973 году защитил диссертацию в Институте теоретической физики им. Л.Д. Ландау (Москва), и с 1973 г. по настоящее время является сотрудником этого института; с 1993 г. также работает по совместительству в Лаборатории низких температур Хельсинского технологического университета (впоследствии переименована в Olli Lounasmaa Laboratory at Aalto University).
Лауреат премии Ландау (1992), Simon Prize (2004), Onsager Prize (2014). Член Финской академии (с 2001 г.) и Немецкой национальной академии Leopoldina (с 2007 г.)
Г.Е. Воловик опубликовал 350 научных статей, совокупная цитируемость 10 000+, индекс Хирша 45+. Автор книг "Экзотические свойства сверхтекучего 3He" (1992) и "Вселенная в капле гелия" (2003).
Регистрация на семинар здесь
