La topología examina las propiedades de objetos y sólidos que están protegidos contra perturbaciones y deformaciones. Los materiales conocidos hasta ahora incluyen aislantes topológicos, que son cristales que aíslan en el interior pero conducen corriente eléctrica en su superficie. Las superficies conductoras están protegidas topológicamente, quesignifica que no pueden llevarse fácilmente a un estado aislante.
Nueva clase de materiales: aislantes topológicos de orden superior
Los físicos teóricos de la Universidad de Zúrich ahora han predicho una nueva clase de aislantes topológicos que tienen propiedades conductoras en los bordes de los cristales en lugar de en su superficie. El equipo de investigación, compuesto por científicos de la UZH, la Universidad de Princeton, Donostia InternationalEl Centro de Física y el Instituto Max Planck de Física de Microestructura en Halle, denominados la nueva clase de material "aislantes topológicos de orden superior". La extraordinaria robustez de los bordes conductores los hace particularmente interesantes: la corriente de electrones topológicos no puede ser detenida por desorden o impurezas.Si una imperfección se interpone en el camino de la corriente, simplemente fluye alrededor de la impureza.
como una carretera para electrones
Además, los bordes de cristal no tienen que estar especialmente preparados para conducir corriente eléctrica. Si el cristal se rompe, los nuevos bordes automáticamente también conducen corriente. "El aspecto más emocionante es que la electricidad puede al menos en teoría ser conducida sindisipación ", dice Titus Neupert, profesor del Departamento de Física de la UZH." Se podría pensar en los bordes de cristal como una especie de autopista para los electrones. No pueden simplemente hacer un cambio de sentido ". Esta propiedad de la conductancia sin disipación,conocido de otra manera por los superconductores a bajas temperaturas, no se comparte con los cristales aislantes topológicos previamente conocidos que tienen superficies conductoras, sino que es específico de los cristales topológicos de orden superior.
Se necesita más investigación teórica y experimental
El estudio de los físicos aún se basa principalmente en aspectos teóricos. Han propuesto el telururo de estaño como el primer compuesto para mostrar estas propiedades novedosas. "Hay que identificar y probar más candidatos materiales en experimentos", dice Neupert. Los investigadores esperan que enlos futuros nanocables hechos de aisladores topológicos de orden superior pueden usarse como caminos conductores en circuitos eléctricos. Pueden combinarse con materiales magnéticos y superconductores y usarse para construir computadoras cuánticas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Zurich . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :