|  | 14 июня 2018 | Новости науки и техники

Найден уникальный материал-изолятор, являющийся проводником на его гранях

Топологический изолятор высшего порядка


Ученые-физики из университета Цюриха обнаружили материал, относящийся к новому классу топологических изоляторов высшего порядка. Грани кристаллических твердых тел из этих материалов проводят электрический ток почти без сопротивления, в то время, как остальная часть материала остается изолятором. Такие уникальные свойства новых материалов могут оказаться очень полезными для создания новых видов электронных устройств и, безусловно, для создания квантовых вычислительных систем.

Топология, наука, являющаяся частью материаловедения, занимается исследованиями свойств твердых частиц и тел, защищенных от деформаций и воздействий различных внешних факторов. Одним из направлений этой науки являются исследования топологических изоляторов, кристаллических материалов, которые проводят электрический ток только в поверхностном слое. При этом, за счет некоторых физических эффектов проводящие поверхности не могут быть переведены в изоляционное состояние.

Теоретические расчеты, проведенные физиками, показали, что свойства топологических изоляторов высшего порядка должны быть крайне стабильными. Другими словами, на электропроводность граней кристаллов не должны влиять примеси и другие нарушения кристаллической решетки. Кроме этого, грани кристаллов не нуждаются в дополнительной обработке или в каком-нибудь инициировании для получения токопроводящих свойств. И даже если кристалл вдруг сломается, то электрический ток все равно продолжит течь по нему по вновь образовавшимся граням.

Данные исследования находятся сейчас по большей мере в теоретической области. Но исследователи уже предложили один материал, который может являться топологическим изолятором высшего порядка, теллурид олова. "В скором времени мы найдем и другие материалы, обладающие подобными свойствами" - рассказывает профессор Титус Неуперт (Titus Neupert), - "Грани этих материалов будут работать как своего рода "шоссе" для электронов, т.е. они могут быть использованы в качестве токопроводящих дорожек электронных цепей. Более того, топологические изоляторы могут быть объединены с магнитными, полупроводниковыми и сверхпроводящими материалами, что позволит использовать их для создания квантовых компьютеров".




Ключевые слова:
Материал, Топологический, Изолятор, Высший, Порядок, Грань, Проводимость, Электричество, Ток, Теллурид, Олово

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые научились получать электрический ток без затрат энергии
  • Ученые научились "рисовать" и "стирать" квантово-электронные цепи при п ...
  • Станен - новый материал одноатомной толщины, который может потеснить графен ...
  • Физики нашли объяснение странных магнитных явлений, возникающих на границе ...
  • "Волшебный" скотч позволил ученым получить новый высокотемпературный свер ...




  • 14 июня 2018 11:04
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4233
    Круто, четыре "виртуальных" проводника, на одном физическом. В электронике такое будет весьма полезно.


    --------------------
        
    14 июня 2018 15:19
    #2 Написал: cmp167

    Публикаций: 0
    Комментариев: 219
    FomaNeverujuwij,
    Хороший вопрос, сколькоугольник будет обладать такими свойствами, впрочем, современная электроника пошла по пути уплощения и изгибостойкости, монокристал там нафиг не нужен, тех же углеродных нанотрубок проще напихать, хоть 10, хоть 1024, да и наковырять углерода можно буквально из пальца.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.