Izolator topologiczny przełączany prądem

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Izolatory topologiczne to materiały, które mogą działać jako izolatory oraz przewodniki. W przyszłości mogą świetnie sprawdzać się w elektronice.

 

Grupa naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles opracowała nową klasę izolatorów topologicznych, w których jedna lub obie warstwy są namagnetyzowane. W przyszłości dzięki temu mogą powstać niezwykle energooszczędne podzespoły, przydatne w wielkich systemach bazodanowych oraz tam, gdzie urządzeniom elektronicznym można zapewnić niewiele energii

 

Profesor Kang Wang i jej zespół jako pierwsi wykazali, że nowe izolatory topologiczne mogą być przełączane za pomocą prądu elektrycznego.

 

Wnętrze izolatorów topologicznych blokuje przepływ elektronów, ale na powierzchni mogą się one swobodnie poruszać. Najważniejszą cechą takich materiałów jest fakt, że poruszające się na powierzchni spolaryzowane elektrony nie rozpraszają się i energia nie jest tracona.

 

Nowy izolator stworzony na UCLA składa się z dwóch warstw. Jedna z nich zawiera chrom. Poruszający się przez tę warstwę prąd pozwala na zmianę polaryzacji atomów chromu, dzięki czemu urządzenie może przechowywać dane lub wykonywać obliczenia. Co więcej, przełączanie polaryzacji wymaga 1000-krotnie mniej energii niż zużywają podobne podzespoły służące do przechowywania danych.

 

Po raz pierwszy udało się włączyć izolator topologiczny w magnetyczną strukturę, którą można efektywnie przełączać. To prawdopodobnie pierwsza demonstracja potencjalnych praktycznych zastosowań izolatorów topologicznych - mówi Yabin Fan, jeden z autorów badań.

[Astroboy 34]

... w których jedna lub obie warstwy są namagnetyzowane.

Raczej jedna z dwóch...

 

Jedna z nich zawiera chrom.

... bizmut, antymon i tellur.

 

Ale obok bardzo ciekawy artykuł: "How your brain works during meditation".

 

Pozdrawiam.

[Hannibal 0]

Co więcej, przełączanie polaryzacji wymaga 1000-krotnie mniej energii niż zużywają podobne podzespoły służące do Izolatory topologiczne to materiały, które mogą działać jako izolatory oraz przewodniki.

 

Niestety po raz kolejny muszę się doczepić do treści - do tego zdanie chyba się wkleiło to co nie potrzeba...

[Astroboy 34]

Hannibal, masz rację (niemal, gramatyka ), ale może więcej empatii i radości z tego, że możemy tu być.

[antykwant 7]

Astroboy naczelny hipokryta ko[alni wiedzy, który wytyka błędy twórcom strony kiedy mu pasuje lub wytyka błędy komentującym w rzekomej obronie twórców portalu.

[Astroboy 34]

Antykwant, a rozumiesz może coś takiego jak pomoc (poprzez korygowanie) vs. wytykanie? Wierz mi, nie będę Ci nic wytykał, choć pewnie bym mógł.

Pozdrowienia dla naczelnego bana.

[pio 5]

Widziałem, że już ktoś podkreślił kilka błędów, ale zostawię to co napisałem podczas czytania artykułu.

 

Mniej drobne uwagi, idąc po kolei:

 

1) "(...) mogą działać jako izolatory oraz przewodniki (...)". Izolatory topologiczne modelowo są izolatorami w swojej objętości, zaś przewodnikami na powierzchni. W praktyce są to półprzewodniki w dużą gęstością nośników ładunku na powierzchni.

 

2) "Grupa naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles opracowała nową klasę izolatorów topologicznych (...)" Nie jest to nowa klasa izolatorów topologicznych, tylko dobrze znane TI zdomieszkowane jonami magnetycznymi.

 

3) "(...) w których jedna lub obie warstwy są namagnetyzowane." - błąd. Jedna warstwa może być nie namagnetyzowana a namagnesowana, ale przede wszystkim zawiera jony magnetyczne co nie jest jednoznaczne z tym, że jest namagnesowana.

 

4) W anglojęzycznym artykule to rozpraszanie zostało wzięte w cudzysłów. Nie przypadkowo. Ideą jest brak rozpraszania spinu.

[Astroboy 34]

Pio, nie siędzę w tym temacie, ale jeśli nie jest to dla Ciebie kłopot, to podaj, proszę, jakieś (niezbyt specjalistyczne, ale i niezbyt "popularne") namiary na tematykę.

W szczególności "dobrze znane TI zdomieszkowane jonami magnetycznymi" to już chyba jednak "żargon". Bo jako ignorant oczekiwałbym dia-, para-, ferro-, ferri- i innych ewentualnie magnetyków (oczywiście rozumiem "makro" - ferro-, od innych).

Podobnie, gdybyś mógł rzucić więcej światła na:

"Jedna warstwa może być nie namagnetyzowana a namagnesowana, ale przede wszystkim zawiera jony magnetyczne co nie jest jednoznaczne z tym, że jest namagnesowana."

Czy chodzi o zwykły ferromagnetyzm?

 

Pozdrawiam.

[pio 5]

Pierwsze co zrobiłem, to wpisałem hasło w google.pl. Biorę pierwsze trzy wyniki (czwarty to akurat kopalnia). Odrzucam wikipedię. Zostaje mniej proste wprowadzenie: http://www.ifpan.edu.pl/SL-2/articles/postepy_fizyki_61_4_2010.pdf oraz wykład wideo

 

Żeby zagłębić się w temat warto zajrzeć np. do http://arxiv.org/pdf/1002.3895.pdf Jednak tutaj trzeba mieć dość spore obycie w dziedzinie.

W tej chwili w działce "izolatorowo-topologicznej" jest kilka różnych pojęć 2D/3D, izolatory topologiczne (TI), topologiczne izolatory krystaliczne (TCI, które akurat są nową klasą, w przeciwieństwie do tych z artykułu). Jest nawet taki spis materiałów http://arxiv.org/pdf/1304.5693.pdf , gdzie łatwo zauważyć dominację w związków bizmutu w TI. Nazwiska, które się przewijają, to Kane, Mele, Hasan, Fu i.in. Temat jest względnie świeży i dość gorący. Niestety czytanie czegokolwiek poważniejszego bez sporej wiedzy (vide wykład na youtube) mija się z celem. Żeby przybliżyć temat można sobie sięgnąć po artykuły typu http://www.pma.caltech.edu/~physlab/ph10_references/Birth%20of%20topological%20insulators.pdf Zresztą w sieci jest sporo luźno dostępnych informacji, które w dość ciekawy i przystępny sposób przybliżają tematykę.

 

Z tym "namagnetyzowaniem" to po prostu błąd słowny. Nawet korektor podkreśla mi go na czerwono. Zwyczajnie nie ma takiego słowa. Natomiast to, że coś zawiera jony magn. nie będzie samo z siebie magnetyczne dopóki tego nie namagnesujemy (lub ochłodzimy - ferromagn. samoistny).

W przypadku TI zazwyczaj nie chodzi o konkretny stan magnetyczny (para, ferro itp.), ale o wpływ zaburzenia (pole magn.) na stany topologiczne. Magnetyzm powinien go niszczyć. Co prawda w opisanym przypadku ludzie wykazują możliwość przełączania namagnesowania w warstwie, czyli chodzi o stan trwały (czyt. ferromagnetyzm). Trzeba najpierw przeczytać artykuł, żeby cokolwiek powiedzieć. Tutaj ( http://www.nature.com/nmat/journal/vaop/ncurrent/full/nmat3973.html ) dostępne jest co najmniej streszczenie.