能帶拓樸：從厄米走向非厄米

固態物理學作為量子力學最成功的應用，使我們得以研究材料的能帶結構，而進一步去理解材料的電學與熱學性質。能帶結構的出現，源自材料內部原子週期性排列的晶格結構。當電子波被晶格散射，會使系統的能量分佈變得不連續。於是，禁止電子存在的能量空隙稱為能隙，允許存在的能量則構成能帶。我們可以想像，能帶結構如同一棟電子居住的建築物，只是其樓層結構有能量對動量的依賴關係。