唐爽：新材料意義有多大？

胡文娟

2012年4月24日，麻省理工學(xué)院主頁上掛出一篇文章：由該校攻讀物理學(xué)博士學(xué)位的唐爽與其導(dǎo)師——世界著名科學(xué)家崔瑟豪斯（Mildred Dresselhaus） 教授提出的一種物理理論，被命名為“唐爽-崔瑟豪斯”理論。一經(jīng)發(fā)表，短時間內(nèi)被美國物理世界等新聞媒體以多種語言在美國、英國、加拿大、澳大利亞、芬蘭、韓國等國家報道。雖然該項目目前仍處于理論階段，需要更多地實驗來完善，但崔瑟豪斯教授表示： "Anything can happen， we really don't know.Many mysteries remain before we have a real device."

發(fā)現(xiàn)新奇材料

什么是“唐爽-崔瑟豪斯”理論？唐爽說那得先認(rèn)識一下“狄拉克錐”。“對于一般的經(jīng)典粒子，其動能——動量關(guān)系是拋物線型的，即高中物理中所介紹的動能和動量的二次方成正比。對于光子這樣的相對論粒子，動能和動量確是線型的，即動能和動量成正比。如果我們能夠找到一種辦法，使得電子的動能——動量關(guān)系能夠和光子一樣成線型，那么這一點就叫做“狄拉克點”，在二維體系中的“狄拉克點”，就叫做狄拉克錐。有了‘狄拉克錐，電子就被賦予了神奇的力量，他們可以挑戰(zhàn)嶗山道士“穿墻”的本領(lǐng)，以100%的概率透過經(jīng)典意義下不可能透過的壁壘。”唐爽幽默地說：“如同孫悟空繞樹三圈后可以找到通向另一個世界的門一樣，狄拉克錐中的電子也可以繞狄拉克錐一圈后，進(jìn)入另一世界。石墨烯便是因為有了兩個對稱的各向同性的狄拉克錐才有了各種神奇的特性。”

2010年，石墨烯 “狄拉克錐”的發(fā)明者獲得了諾貝爾物理獎，而唐爽此次找到了另外一種合金材料鉍銻合金薄膜，不僅具有多數(shù)石墨烯的特殊性質(zhì)，還有一些更為復(fù)雜和有趣的特殊功能和性質(zhì)。……