邓肯·霍尔丹

弗雷德里克·邓肯·迈克尔·霍尔丹，FRS（英语：Frederick Duncan Michael Haldane ，1951年9月14日－），英裔美国物理学家，现任普林斯顿大学物理学系尤金·希金斯物理学教授。他因“在物质的拓扑相变和拓扑相领域的理论性发现”而与戴维·索利斯以及约翰·科斯特利茨共同获得了2016年度诺贝尔物理学奖

F·邓肯·霍尔丹 F. Duncan Haldane
图片来源：三名美国教授分享物理学奖
出生	(1951-09-14) 1951年9月14日 英国伦敦
居住地	美国新泽西州普林斯顿
国籍	英国
公民权	英国
母校	剑桥大学基督学院
机构	普林斯顿大学 贝尔实验室
知名于	分数量子霍尔效应中的霍尔丹赝势
研究领域	凝聚体物理学
奖项	奥利弗·E·巴克利凝聚体奖（1993） 诺贝尔物理学奖（2016）

目录

霍尔丹对凝聚体物理学的贡献

• 拉廷格液体（Luttinger liquid）理论、
• 一维自旋模型（Spin model）理论、
• 分数量子霍尔效应理论、
• 排斥统计（Exclusion Statistics）、
• 纠缠谱（Entanglement Spectra）等等。

荣誉

• 英国皇家学会会士、美国文理科学院院士、美国物理学会会员、英国物理学会会士、美国科学促进会会员；
• 艾尔弗·斯隆基金资助研究人员（1984－1988）；
• 洛伦兹研究所（Lorentz Institute）主任（2008）；
• 美国物理学会 颁发的 奥利弗·E·巴克利凝聚体奖（Oliver E. Buckley Prize）（1993）；
• 狄拉克奖章（2012）；
• 诺贝尔物理学奖（2016）。

霍尔丹 的拓扑相贡献

• 拓扑学（topology）是数学的一个分支，它主要研究的是几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的性质。

• 2016年诺贝尔物理学奖三名获奖者将拓扑概念应用于物理研究，这是他们取得成就的关键。

• 1970年代，约翰·科斯特利茨（Jhon Kosterlitz）和 戴维·索利斯（David Thouless）用拓扑理论推翻了当时超导性和超流体不能在薄层中存在的理论，并证明了超导性可在低温状态存在，解释了其在温度升高时消失的机制与相变。相变指的就是物质从一种相转变为另一种相的过程，而物质分固相、液相、气相这三种。

• 到了1980年代，索利斯又对之前的一项实验做出解释，即超薄导电层的导电率可实现整数级精确度量，证明了这些整数本身的自然属性都是拓扑状态。

• 几乎同一时期，霍尔丹发现可利用拓扑概念来解释一些材料中存在的小磁铁链的特性。

获得诺贝尔物学奖原因

• 2016 年的诺贝尔物理奖颁给了三位理论物理学家，美国华盛顿大学 的 戴维· 索利斯（David J. Thouless）、美国普林斯顿大学 的 邓肯·霍尔丹（F. Duncan M. Haldane）以及 美国布朗大学 的 约翰·科斯特利茨（J. Michael Kosterlitz）。得奖理由为“拓朴相变（topological phase transition) 与 物质拓朴相的理论发现”。

• 这三位获奖人开启了通往奇异物质状态研究的未知世界的大门。他们通过先进的数学方法，对不同寻常的物质相或状态开展研究，如超导体，超流体 或是 超薄磁膜等。人们预期他们的相关理论，在未来将可以在材料科学和电子学领域得到广泛应用。

“英国荣誉、美国实力”的表现

• 2016年诺贝尔物理学奖3位得主科学家均在英国出生，却分别在美国的华盛顿大学、普林斯顿大学、布朗大学从事研究工作。有媒体称，这是“英国荣誉、美国实力”的表现。

视频

诺贝尔物理奖揭晓 三名美国人获奖(拓朴学)