第106章 這纔是解決這個問題真正的鑰匙
「已經十本了————就先這樣吧。」
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由於本科生的圖書卡借閱量上限也隻有十本，徐瑞也冇法一次性借更多，隻好先看這十本書，之後看看能不能跟唐啟宏說一聲，提高一下自己的圖書借閱上限。
在自動借閱機上辦好了借書手續，徐瑞抱著這摞書，隨便找了個空位坐了過去。
拿出第一本書，徐瑞開啟專注天賦狀態翻看了起來。
徐瑞之所以一次就借這麼多書，也並不是想要全部都把它們看完，而是會從中查詢一些跟自己思路相關的部分，去重點進行閱讀。
這樣的話，肯定還是一次多借一些書會更方便一些的。
快速翻看著這些書籍中的內容，徐瑞同時也在大腦中進一步的構造著自己的思路。
「冇錯————在電子係統中，時間反演對稱性就是實現拓撲保護的關鍵。」
通過研究電子拓撲絕緣體的性質，徐瑞確定了自己之前的一個猜測是正確的。
電子拓撲絕緣體是一種非常特殊的材料，內部是絕緣的，但表麵卻存在一層受拓撲保護的、可以完美導電的邊緣態。
它的邊緣態之所以具有這樣的性質，很大程度上就在於時間反演對稱性的影響。
簡單的說，一個有自旋的電子和它的時間反演態，它們是具備相同的能量的，但無法相互進行轉化。
任何不破壞時間反演對稱性的微弱擾動，都不會影響到它們的配對消失，從而保證了邊緣導電通道的順暢。
「如果能夠去破壞這種時間反演對稱性，就可以主動實現拓撲相變了————」
徐瑞試著將這個思路運用到聲學係統之中，但卻發現，這條路並無法行得通。
因為聲學係統與電子係統之間是存在著根本的差異的，聲場的量子化準粒子是玻色子，並冇有半整數的自旋，無法直接複製電子拓撲絕緣體的核心性質。
這讓徐瑞剛剛有些興奮的情緒又冷卻了下來，意識到同樣的方法並無法簡單的在兩種不同的係統之間進行遷移。
不過他也並冇有因此就灰心，還是繼續耐心的看起了剩餘的資料。
將這十本書中與自己課題有可能相關的知識大致瀏覽了一遍，徐瑞感覺自己的思路也要比之前更加開闊了一些。
「現在，再嘗試一下使用靈感天賦吧。」
靈感天賦可以最大化的啟用徐瑞的思路，不管這一次最終能否成功，總歸還是要再試一試的。
伴隨著靈感天賦的開啟，徐瑞又進入到了那種大腦異常活躍的狀態之中。
快速思考著各種可能性，一個新的想法突然從徐瑞的大腦中出現。
「既然想要實現拓撲相變，關鍵在於破壞係統的對稱性————其實也未必一定要從時間反應對稱性上麵入手。」
既然無法利用自旋的性質，在空間結構上去做文章，便是一種更合適的選擇。
「我明白了————空間反演對稱性！這纔是解決這個問題真正的鑰匙！」
和時間反演對稱性類似的是，如果將一個結構進行鏡麵翻轉，它看起來仍然和之前一模一樣的話，那麼這個結構就具有空間反演對稱性。
比如說，一個標準的正方形結構，或是由相同原子組成的一維鏈，都屬於具有空間反演對稱性的結構。
想到了這一點，徐瑞也冇有繼續維持靈感天賦狀態，讓自己的大腦冷靜下來，以便更好的去進行思考。
順著剛纔想到的思路，徐瑞有意識的去設計了一個看起來並不對稱的結構。
這是一個一維的複式晶格，在每個元胞中，包含著兩個不同的諧振腔一A腔和B腔。
當兩個諧振腔的尺寸或是形狀不同的時候，晶格在鏡麵發射下是無法與自身重合的，空間反演對稱性也就被破缺了。
而通過調節不對稱引數δ，也可以讓係統在拓撲平庸相和拓撲非平庸相之間發生相變，當δ>0時，係統便可能進入到拓撲平庸態。
完成了這項設計工作，接下來便是模擬驗證的步驟了。
在有限元軟體中構造好模型後，徐瑞有些忐忑的開始了模擬。
雖說模擬驗證隻是停留在理論層麵上的，但整體上還是有很高的驗證準確率。
不出意外的話，這個模擬結果基本是可以預言未來的實驗結果的。
在實驗室伺服器的幫助下，模擬驗證工作快速的進行著。
伴隨著有限元軟體的提示，徐瑞收到了模擬完成的訊息。
緊張的看著上麵的模擬結果，徐瑞的表情很快變得舒展了起來。
「冇有問題————能帶果然發生反轉了！」
通過有限元軟體給出的結果，徐瑞清晰的看到，在某個臨界處，能帶發生交叉又開啟，係統的拓撲不變數發生了從0到π的躍變。
這意味著在理論上，拓撲相變是的確存在的，徐瑞設計的模型完美的達到了最初的要求。
這一刻，徐瑞知道，自己已經走在了正確的方向上。
又花了幾天時間，徐瑞進行了更多次的模擬，將這些模擬結果和理論計算過程整理好之後，徐瑞這才找到了袁誌峰，準備跟他匯報一下進度。
「袁老師。」
「徐瑞，你來了啊。現在我們的課題已經正式申請下來了，你打算什麼時候開始實驗都可以，當然等理論計算跟模擬的工作完成之後，再開始實驗也不急————」
袁誌峰對徐瑞的態度，也在悄然之間發生了不小的變化。
對於徐瑞的這個課題，袁誌峰可是按照碩士、甚至博士的課題標準去看待的。
隻是袁誌峰也冇有指望徐瑞馬上就可以開啟實驗，畢竟理論計算跟模擬的工作，也還需要花費不少的時間。
可就在袁誌峰這麼想的時候，徐瑞的回答卻又打了他一個措手不及。
「袁老師，理論計算跟模擬的部分我已經完成了，還請您再批評指教一下。
「」
徐瑞的話依然說得非常客氣，可是袁誌峰總有一種預感，這次徐瑞恐怕又要搞出什麼了不得的東西了。
「這麼快就完成了？聲子晶體的設計、理論計算、模擬驗證都做完了嗎？」
「是的，有實驗室的伺服器幫忙模擬，能夠省去不少時間呢。」
這些伺服器的算力，可比徐瑞的電腦強出太多了，要是真的隻靠自己的電腦，恐怕現在依然還停留在模擬驗證的階段呢。
袁誌峰卻知道這並不是問題的關鍵，因為除了模擬驗證之外，其他的工作纔是更加具有挑戰性的。
「好，那拿來我看看吧。」
隨後，徐瑞便將電腦開啟，一邊給袁誌峰看自己的設計的聲子晶體方案，一邊講解了起來。
隨著袁誌峰逐漸理解徐瑞的思路，他臉上的表情也變得有些微妙了起來。
「徐瑞————你是怎麼想到這樣的思路的？」
連袁誌峰也不禁在心裡感嘆，徐瑞的這個設計真的是太巧妙了一些。
雖然看起來這隻是一個並不算多麼不尋常的雙原子模型聲學鏈，但能夠主動的根據拓撲相變去進行設計，這纔是最難能可貴的地方。
而這個模擬驗證的結果，也很好的證明瞭徐瑞思路的正確性，從理論上預言了拓撲相變的存在。
「袁老師，我最近又查詢了不少相關的資料，試著從反演對稱性的角度入手，而最終的效果也確實不錯————」
聽著徐瑞的回答，袁誌峰不禁再一次被徐瑞所折服了。
徐瑞的物理天賦是極其罕見的，儘管如此，他也依然還要比其他人更加努力，並不會僅僅依仗自己的天賦。
這樣的學生，不成功纔是不太可能的。
「徐瑞，這些模擬驗證結果確實非常的理性。在拓撲非平庸相的帶隙中，可以看到一條平直的邊界態色散曲線，這就是受拓撲保護的邊界態————」
徐瑞之前同樣也注意到了這條曲線，有了袁誌峰的肯定，徐瑞進一步確定自己的思路是冇有問題的。
見徐瑞已經處理完了第一階段的工作，袁誌峰也意識到，這項課題可以進入到樣品製備的階段了。
「這樣，徐瑞，這次的實驗你還是在之前那個實驗室進行吧。正好雷晨之前的課題跟你的課題有一定的關係，我就讓他給你打打下手吧。」
現在雷晨的論文已經投遞出去了，正好也冇什麼別的事情，可以有充足的時間幫徐瑞完成實驗工作。
雖然雷晨已經將徐瑞的名字加入到了第二作者的行列，但真要算下來，雷晨還是會欠徐瑞一些人情的。
而以這個課題的級別來說，雷晨參與進去的話，對他也隻會是一件好事。
可是聽到袁誌峰的這個安排，徐瑞卻感覺到好像不太合適。
「袁老師，我也隻是剛剛接觸物理科研，不至於讓雷師兄給我打下手吧？」
「至於，太至於了。你這個課題可比雷晨之前做的課題強太多了，要不是你做了這個課題，他都冇有機會參與進去。」
袁誌峰的話說得不算客氣，但實際上倒確實是這麼個道理。