Nowy izolator topologiczny

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Nakowcy z Federalnej Politechniki w Lozannie (EPFL) odkryli nowy typ izolatorów topologicznych. Tego typu materiały przewodzą prąd wyłącznie na powierzchni. Wewnątrz są izolatorami. Te niezwykłe właściwości powodują, że są bardzo obiecującymi materiałami do wykorzystania w zastosowaniach elektrycznych, elektronicznych, spintronicznych, a może nawet w informatyce kwantowej.

Izolatory topologiczne zwykle najpierw identyfikuje się za pomocą symulacji komputerowych, a następnie uzyskuje się pożądany materiał i potwierdza jego właściwości w badaniach laboratoryjnych. Właśnie w ten sposób laboratorium Olega Jazjewa z Instytutu Fizyki Teoretycznej, we współpracy z uczonymi z całego świata, odkryło, że krystaliczna faza jodku bizmutu jest izolatorem topologicznym i pierwszym przedstawicielem swojej klasy takich materiałów. Tym, co czyni go wyjątkowym jest jego struktura krystaliczna, bardziej uporządkowana i z mniejszą liczbą defektów niż w przypadku innych izolatorów topologicznych. Im mniej defektów, tym materiał taki wykazuje lepsze właściwości izolujące.

Chcemy przepuścić prąd tylko na powierzchni, a nie przez wnętrze. Teoretycznie wygląda to na proste zadanie, jednak w praktyce zawsze są jakieś defekty. Trzeba więc znaleźć materiał z ich jak najmniejszą liczbą - mówi Jazjew.

Szczegółowe badania przeprowadzone w Lawrence Berkeley National Laboratory wykazały, że właściwości próbek jodku bizmut są dokładnie takie, jak przewidziane w symulacjach komputerowych. Nasze badania rozpoczęły się od fazy teoretycznej i przeszły cały ciąg weryfikacji eksperymentalnej - stwierdza Jazjew.

« powrót do artykułu