Ba nhà khoa học Mỹ gốc Anh chia nhau giải Nobel Vật lý năm nay với những khám phá mở ra cánh cửa bước vào thế giới bí ẩn các trạng thái kỳ lạ của vật chất.

Ngày 4/10/2016, Viện Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã công bố giải Nobel Vật lý năm nay thuộc về ba nhà khoa học sinh ra ở Anh nhưng đều đang làm việc tại các trường đại học ở Mỹ, bao gồm David J. Thouless, Đại học Washington, Seattle, WA; F. Duncan M. Haldane, Đại học Princeton, NJ; và J. Michael Kosterlitz, Đại học Brown, Providence, RI, cho những khám phá về Tôpô và vật chất.

Tiết lộ những bí mật của vật chất lạ

Giải Nobel năm nay đã mở ra cánh cửa bước vào thế giới bí ẩn các trạng thái kỳ lạ của vật chất. Họ đã sử dụng các phương pháp toán học tiên tiến để nghiên cứu các giai đoạn khác thường, chẳng hạn như các chất siêu dẫn, siêu lỏng hoặc phim mỏng dính. Nhiều người hy vọng của các ứng dụng trong tương lai của nó trong khoa học vật liệu.

Nghiên cứu này chủ yếu dựa trên các khái niệm của Tôpô vật lý. Trong thập niên 1970, Michael Kosterlitz và David Thouless lật ngược các lý thuyết đương thời siêu dẫn hoặc không thể xảy ra với lớp mỏng. Họ đã chứng minh rằng siêu dẫn có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp và cũng giải thích về cơ chế, giai đoạn chuyển tiếp làm cho tính siêu dẫn ở nhiệt độ cao sẽ biến mất.

Trong những năm 1980, Thouless đã có thể giải thích một thí nghiệm với các lớp dẫn điện rất mỏng trong đó độ dẫn đo chính xác tới bước số nguyên. Vào khoảng thời gian đó, Duncan Haldane khám phá ra cách khái niệm tôpô có thể được sử dụng để hiểu các thuộc tính của chuỗi của các nam châm nhỏ được tìm thấy trong một số tài liệu.

Bây giờ chúng ta biết nhiều giai đoạn tô pô, không chỉ trong các lớp mỏng mà còn trong các vật liệu ba chiều thông thường. Trong thập kỷ qua, nhóm đã đẩy mạnh nghiên cứu tiên phong trong vật lý chất rắn, nhất là vì hy vọng rằng tôpô có thể được sử dụng trong thế hệ mới của điện tử và các chất siêu dẫn, hoặc trong các máy tính lượng tử trong tương lai. Nghiên cứu hiện nay được tiết lộ những bí mật của thế giới vật chất kỳ lạ được phát hiện bởi người đoạt giải Nobel năm nay.

Tiền thưởng 8.000.000 krona Thụy Điển, với một nửa để David Thouless và một nửa khác để được chia sẻ giữa Duncan Haldane và Michael Kosterlitz.