Кристалічний вісмут може бути топологічним ізолятором

Ймовірно, не завадить розшифровка термінів. Топологічний ізолятор - це речовина, яка не проводить електричний струм у своєму обсязі, але дуже добре проводить його по поверхні. Його так обізвали, загалом-то, випадково. Просто, так було коротше.


Топологічні ізолятори були передбачені в нинішньому столітті, майже відразу виявлені експериментально і стали предметом жадання розробників квантових комп'ютерів та інших багатомудрих систем. Передбачили їх під час осмислення отримання графену - вуглецевої речовини товщиною в один атом.


За прикидками фізиків-теоретиків виходило, що існує клас речовин, які не проводять струм «посередині», будучи в цій зоні ізолятором. Зате вони дуже добре проводять струм по поверхні. Не набагато гірше, а може - і зовсім не гірше, ніж відомі нам надпровідники. Це відбувається через квантові ефекти - електрон у цьому випадку не може витрачати енергію на зіткнення з іншими частинками. Він її і не витрачає. Така ось крута частинка.

Автори теорії - Дункан Холдейн, Чарльз Кейн і Шушень Чжан (Duncan Haldane, Charles Kane, Shoucheng Zhang) 2012 року були нагороджені медаллю Дірака - однією з найпрестижніших нагород у світі фізики.

Тепер з'ясувалося, що властивостями топологічного ізолятора володіє кристалічний вісмут. Причому, як пишуть автори статті в Nature Physics, вісмут виявився топологічним ізолятором більш «високого порядку» - у разі руйнування кристала його нові кромки проводять струм так само, як і колишні.

З подробицями можна ознайомитися в статті авторів.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND