Найден способ управления трением в топологических изоляторах
Москва, 11:13, 15 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Ученые из Базельского университета и Стамбульского технического университета начали рассматривать, как топологические изоляторы реагируют на трение. Опыты показали, что процесс генерирует значительно меньше тепла, чем в обычных материалах.
Отличия обусловлены новым квантовым механизмом, представленным исследователями в Nature Materials, сообщает phys.org. Уникальные электрические свойства делают топологические изоляторы перспективным материалом для различных устройств, включая квантовые компьютеры. Тонкий поверхностный слой проводит ток почти без сопротивления. В результате вырабатывается меньше тепла.
Топологические изоляторы также позволяют контролировать электронное трение. Команда, включавшая ученых из Швейцарского института нанонаук (ШИН), показала, как именно процесс превращает энергию в тепло рассеиванием.
Группа, возглавляемая профессором Эрнстом Мейером из Базельского университета, рассмотрела влияние трения на поверхность теллурида висмута. Ученые использовали атомно-силовой микроскоп в режиме маятника. Проводящий наконечник из золота колеблется вперед-назад над двумерным изолятором. При подаче напряжения движение вызывает на поверхности небольшой ток.
В традиционных материалах часть этой энергии превращается в тепло. На топологическом изоляторе потери меньше.
«Измерения четко показали, что определенное напряжение не ведет к генерированию тепла», — сказал доктор Дилек Йылдыз из ШИН.
Ученые впервые наблюдали новое квантовое механическое рассеяние, возникающее при специфических параметрах. Определенное напряжение заставляет электроны мигрировать с головки на материал в промежуточном состоянии, как в сканирующих туннельных микроскопах. Управляя импульсом, ученые смогли влиять на рассеяние.
