Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые создали уникальный класс изоляторов

∴ 104

В течение последнего десятилетия ученые искали топологические изоляторы, материалы, внутренняя поверхность которых изолирована, в то время как наружная проводит ток. Подобные материалы могут проводить ток даже при наличии помех и дефектов.

439

До сих пор ученые искали топологические изоляторы среди кристаллов или других материалов, атомы которых упорядочены регулярно. Однако новое исследование предсказывает, что топологические изоляторы также могут быть найдены среди аморфных материалов, таких как некоторые формы стекла, в которых атомы распределены случайным образом.

Предсказание, основанное на компьютерных моделях, открывает новые возможности в поисках этих материалов.Старший автор исследования Виджай Шеной из Индийского института науки (IISc).

По его словам, аморфные топологические изоляторы лечге изготовить, чем кристаллические, которые требуют строгого контроля. Шеной и аспирант Адип Агарвала провели исследование, опубликованное в Physical Review Letters.

Топологические изоляторы обязаны своим превосходным способностям наличию на их поверхности особых энергетических состояний. Они позволяют электронам перемещаться снаружи, но при этом не дают этому происходить внутри.

Шеной и Агарвала использовали компьютерные модели для «построения» двухмерных и трехмерных структур, в которых поверхности расположены случайным образом, и электроны могут перемещаться между ними. Затем они изменяли определенные параметры, такие как расстояние между структурами и расстояние между энергетическими диапазонами. При определенных условиях они обнаружили, что материалы показали средние состояния, аналогичные кристаллическим проводникам.

Сейчас авторы тестируют другие способы для получения схожего эффекта, экспериментируя с разнообразной топологией материалов.

Филипп Дончев