Los aislantes topológicos se comportan como aislantes en su núcleo y permiten una buena conductividad en su superficie. Deben sus características a un nuevo estado cuántico dentro del material descubierto en 2007 y 2009 para materiales 2D y 3D, respectivamente. Científicos que estudian la superficie del anillo-los aislantes topológicos con forma, o tóricos, acaban de descubrir algunas características que solo habían sido confirmadas previamente en esferas. Jakson Fonseca, de la Universidad Federal de Viçosa, Brasil, y sus colegas describen sus hallazgos en un artículo publicado en EPJ B . Estos resultados podrían tener un potencial considerable para aplicaciones en electrónica. De hecho, este descubrimiento significa que la superficie curva induce campos internos, llamados campos de calibre, en los electrones que llevan la carga eléctrica ubicada en la superficie. Por el contrario, en grafeno, similarlos campos han sido inducidos por tensiones mecánicas o defectos en la forma en que los átomos de carbono están dispuestos en la red de panal de un átomo de espesor.
Los autores han investigado si las partículas que llevan una carga eléctrica en la superficie tienen características, conocidas como espectro lineal sin masa relativista, en geometrías de superficie en forma de anillo. En 2012, un grupo japonés proporcionó una respuesta parcial a esta pregunta trabajando enuna esfera. Para comprender lo que ocurre en la superficie del aislante, utilizaron un enfoque matemático, basado en un método llamado geometría diferencial.
En este trabajo, los autores muestran que el espectro relativista permanece igual en los materiales en forma de anillo que en los esféricos. Específicamente, los autores muestran que hay un estado de energía cero en la superficie de un aislante topológico en forma de anillo.También descubrió que el efecto de la curvatura conduce a un acoplamiento entre los portadores de carga y la curvatura gaussiana variable similar a un acoplamiento con un campo de calibre. Este acoplamiento es responsable de dos tipos distintos de comportamiento mecánico cuántico del giro de electrones, llamado la fase Berry, y una cadena de monopolos magnéticos, inducidos en el centro del toro.
Los siguientes pasos implican investigar más a fondo cómo controlar mejor estos mecanismos, que inducen campos de medición para portadores de superficie en aisladores topológicos.
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Materiales proporcionado por Springer . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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