הפיזיקאים התיאורטיקנים דיוויד תאולס, דאנקן הלדיין ומייקל קוסטרליץ זוכים בפרס היוקרתי על מחקרם אודות מצבים לא שגרתיים של מה שמכונה "חומר מעובה".

החוקרים השתמשו בשיטות מתמטיות מתקדמות על מנת לחקור מופעים, או מצבים, בלתי רגילים של החומר, כגון על-מוליכים, על-נוזלים או שכבות מגנטיות דקיקות. בזכות מחקריהם התפתחה הבנה עקרונית של מצבים אלה שיכולה להוביל ליישומים עתידיים הן במדעי החומרים והן בתחומי האלקטרוניקה.

היחודיות של מחקרם מבוסס על השימוש שהם עשו במושגים טופולוגיים מתמטיים להבנת מערכות פיסיקליות. בשנות השבעים המוקדמות של המאה הקודמת, החוקרים מייקל קוסטרליץ ודיויד תאולס הפריכו את התיאוריה כי על-מוליכות או על-נוזליות אינה יכולה להתרחש בשכבות דקיקות. הם הראו כי על-מוליכות יכולה להתרחש בטמפרטורות נמוכות וגם הסבירו את המנגנון (מעבר מופעים) הגורם לעל-המוליכות להיעלם בטמפרטורות גבוהות יותר. בשנות השמונים, תאולס הצליח להסביר ניסוי מוקדם יותר שבו שכבות דקיקות במיוחד הוליכו חשמל כאשר המוליכות נמדדה במדויק בתור שלבים בדידים או שלמים. הוא הראה כי צעדים אלו היו טופולוגיים באופיים. בערך באותה תקופה, דאנקן הלדין גילה כיצד רעיונות טופולוגיים ניתנים לשימוש בכדי להבין את התכונות של שרשראות של מגנטים קטנים שנמצאו בחומרים מסוימים.

כיום אנו מכירים מופעים טופולוגיים רבים, לא רק בשכבות דקיקות ובחרוזים, אלא גם בחומרים תלת-ממדיים רגילים. במהלך העשור האחרון, תחום מחקר זה פרץ את כל הגבולות בענף הפיזיקה של החומר המעובה, לפחות בזכות התקווה כי חומרים טופולוגיים יוכלו לשמש בפיתוח דור חדש של רכיבי אלקטרוניקה ועל-מוליכים, או בתחום העתידי של מחשבים קוונטיים.

לקריאה נוספת:  

• פרסום הזוכים באתר פרס נובל
• זוכי פרס נובל בפיזיקה: 3 בריטים המתגוררים בארה"ב   - פרסום ב-nrg
• פרס נובל לפיזיקה למגלי המצבים המיוחדים של החומר - הסבר על הפרס באתר הידען