Jokunen viikko sitten Nature Physics -lehden kanteen pääsi Baskimaan yliopiston johtama kansainvälisten tieteilijöiden tutkimustulos, jossa he ovat vahvistaneet uuden materiaaliluokan olemassa olon. Näiden korkeamman asteen topologisten eristeiden olemassaolo ennustettiin vasta kesäkuussa, joten vahvistus saatiin äkkiä.
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 häviöitä, kuten suprajohteet matalissa lämpötiloissa. Tämä olisi korkeamman luokan topologisten eristeiden erityisominaisuus.
Laajan kansainvälisen tieteellisen yhteistyön ansiosta on vahvistettu, että vismutilla, joka on johdonmukaisesti kuvattu perusmateriaalina topologisesti triviaaliseksi, on korkeamman kertaluvun topologisen eristeen ominaisuuksia.
Kesäkuun julkistuksessa tutkijat ehdottivat tina-telluridia ensimmäiseksi yhdisteeksi näiden uusien ominaisuuksien osoittamiseksi. Nyt julkistettu 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.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 18.9.2018
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
