Созданы новые изоляторы с проводящими краями
Москва, 13:33, 04 Июн 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Физики-теоретики из Университета Цюриха предсказали новый класс топологических изоляторов с проводящими свойствами на гранях кристалла, но не на поверхности.
Топологическими изоляторами, объясняет sciencedaily.com, называют кристаллы, проводящие ток по поверхности, но не внутри. Теперь исследователи предсказали новый класс материалов, в которых это свойство сохраняется только на гранях. Помимо Университета Цюриха, в проекте участвовали специалисты Принстонского университета, Международного физического центра Доностии и Института микроструктурной физики Макса Планка в Галле.
Результаты исследования представлены в Science Advances. Авторы назвали новый материал «топологическим изолятором высшего порядка». Невероятная надежность проводящих краев делает их особенно интересными. Поток топологических электронов не может быть остановлен беспорядком или несовершенством структуры. При появлении дефектов, он просто обходит их.
Кроме того, грани кристалла не нужно специально готовить для проведения тока. При разрушении структуры появляются новые края, автоматически продолжающие процесс.
«Самое удивительное в том, что электричество, хотя бы теоретически, может двигаться без рассеяния, — сказал профессор Титус Нойперт из Университета Цюриха, — Грани кристалла можно рассматривать как скоростное шоссе для электронов. Они просто не могут повернуть обратно».
Другие известные топологические кристаллические изоляторы не демонстрировали этого свойства. Но оно присуще материалам высшего порядка.
Исследование во многом полагается на теоретические данные. Авторы предложили теллурид олова в качестве первого кандидата на наличие новых свойств.
«В ходе экспериментов мы можем найти новые материалы», — сказал профессор Нойперт.
Авторы надеются, что в будущем нанопровода из топологических изоляторов высшего порядка будут использоваться в качестве проводящих каналов в микросхемах. Их можно объединить с магнитными и сверхпроводящими материалами при создании квантовых компьютеров.
