Vismutista löytyi uusia ominaisuuksia

Jokunen viikko sitten Nature Physicsin kanteen pääsi University of the Basque Country johtama kansainvälisten tieteilijöiden tutkimustulos, jossa he ovat vahvistaneet uuden materiaaliluokan olemassa olon.

Varsin äskettäin eli kesäkuussa teoreettiset fyysikot ennustivat korkeamman asteen topologisten eristeiden olemassaolon.

Teoreettisten tutkimusten mukaan kyseisen materiaalikiteen johtavat reunat ovat erittäin korkeatasoisia topologisia eristeitä: topologisten elektronien virtaa ei voida pysäyttää epäpuhtauksilla, ja jos kide katkeaa, uudet reunat johtavat automaattisesti virtaa.

Näiden uusien materiaalien erikoisominaisuus on kuitenkin se, että ne voivat teoriassa johtaa sähköä ilman hävikkiä, kuten suprajohteet matalissa lämpötiloissa. Tämä olisi korkeamman luokan topologisten eristeiden erityisominaisuus.

Nyt, edelleen laajan kansainvälisen tieteellisen yhteistyön ansiosta on vahvistettu, että vismutti, joka on johdonmukaisesti kuvattu perusmateriaalina topologisesti triviaaliseksi, osoittaa korkeamman kertaluvun topologisen eristeen ominaisuuksia.

Kesäkuun julkistuksessa tutkijat ehdottivat tina-telluridia ensimmäiseksi yhdisteeksi näiden uusien ominaisuuksien osoittamiseksi.

Nyt tämä työ asettaa vismutin ensimmäiseksi korkeamman tason topologisen eristeeksi ja avaa näin tietä tunnistaa uusia vastaavia eristeitä, joista valmistettuja nanolankoja voitaisiin käyttää johteina virtapiireissä. Niitä voitaisiin myös yhdistää magneettisten ja suprajohtavien materiaalien kanssa ja käyttää kvanttitietokoneiden rakentamiseen.

Aiheesta aiemmin:

Topologiaa ja suprajohtavuutta