物理学家研究高阶拓扑绝缘体的性质

来自这一点的物理学家苏黎世大学一直在研究一种新的材料类别,称为高阶拓扑绝缘体。亚博网站下载在这些结晶固体中,边缘传导电流,没有耗散;但是,剩余的水晶表现为绝缘体。可以利用该现象来利用半导体技术和开发量子计算机的应用。

纳米线形状的高阶拓扑绝缘体的示意图,在其边缘上导电通道。(图片信用:UZH)

拓扑研究了屏蔽变形和扰动的固体和物体的特征。

亚博网站下载迄今为止认识到的材料包括拓扑绝缘体;在内部表现绝缘体的晶体,但在其边缘上进行电流。

导电表面是拓扑屏蔽的,表明将它们纳入绝缘状态并不容易。

新的材料类:高阶拓扑绝缘体亚博网站下载

来自苏黎世大学的理论物理学家现在设想了一种新型的拓扑绝缘体,在晶体表面上进行性能而不是它们的表面。

该研究小组包括来自Uzh,普林斯顿大学,Donostia国际物理中心的研究人员,以及哈尔的Max Planck Microscruly物理学研究所称为新的材料类别“高阶拓扑绝缘体”。

导电边缘的特殊强度使它们特异性有趣:杂质或病症不会阻止拓扑电子的电流。当杂质阻碍电流时,它只是在缺陷周围流动。

就像电子的高速公路

此外,没有必要特别准备晶体的边缘以进行电流。在晶体破裂时,新边缘也会自发地进行电流。

最令人兴奋的方面是至少在理论上可以进行电力而没有任何耗散。您可以将水晶边缘视为电子的一种高速公路。他们不能简单地让掉头。“

Titus Neupert,Uzh物理系教授

从低温下的超导体处明显明显的这种特性,不与具有导电表面的早期已知的拓扑绝缘体晶体共用,但是高阶拓扑晶体是独一无二的。

需要进一步的理论和实验研究

物理学家的研究仍然在很大程度上取决于理论属性。他们表明锡碲化锡是第一种表现出这种创新特征的化合物。“必须在实验中识别和探测更多材料候选者,“诺伊特特说。

物理学家认为,在时间到来,由高阶拓扑绝缘体制成的纳米线可以用作电路中的导电路径。它们可以与超导和磁性材料集成并用于开发量子计算机。亚博网站下载

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