Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж заявили, что прорыв в топологических изоляционных материалах, которые обладают изолирующими свойствами внутри, но проводящими свойствами на поверхности, могут изменить области современной электроники и квантовых вычислений. Эти открытия могут произвести революцию в электронике и квантовых вычислениях.
На изображении выше показан новый способ управления квантовыми состояниями в материалах. Электрическое поле вызывает переключение поляризации в сегнетоэлектрической подложке, что приводит к различным магнитным и топологическим состояниям. Изображение предоставлено: Мина Юн, Фернандо Реборедо, Жаклин ДеМинк/ORNL, Министерство энергетики США
Открытые в 1980-х годах топологические материалы представляют собой новый этап развития материалов, а их первооткрыватели получили Нобелевскую премию в 2016 году. Используя всего лишь электрическое поле, исследователи ОРНЛ смогли превратить обычные изоляторы в магнитные топологические изоляторы. Этот экзотический материал позволяет электрическому току течь по его поверхности и краям без рассеивания энергии. Электрические поля вызывают изменения состояния вещества.
Мина Юн из ORNL, возглавлявшая исследование, сказала: «Это исследование может привести ко многим практическим применениям, таким как электроника нового поколения, спинтроника и квантовые вычисления».
Эти вещества могут привести к созданию высокоскоростной маломощной электроники, которая потребляет меньше энергии и работает быстрее, чем современная электроника на основе кремния.
Ученые ОРНЛ опубликовали результаты своих исследований в журнале 2D Materials.