Chất cách điện tôpô có thể tồn tại trong sáu loại mới chưa từng thấy trước đây. Các kết quả có thể giúp cung cấp cái nhìn sâu sắc về vật lý lượng tử.
Giáo sư vật lý MIT Senthil Todadri nói rằng hành vi điện bất thường của các vật liệu được gọi là chất cách điện tôpô nhắc nhở ông về bức tranh năm 1915 này của họa sĩ người Nga Kazimir Malevich, được gọi là Vòng tròn Đen, bởi vì đặc điểm duy nhất của bức tranh là ranh giới giữa vòng tròn đen và nền trắng. Trong chất cách điện tôpô, tất cả các hoạt động điện quan trọng chỉ diễn ra trên bề mặt, không phải bên trong. Chú thích của David Chandler. Hình ảnh qua MIT News Office
Chất cách điện tôpô là vật liệu mà bề mặt của chúng có thể tự do dẫn điện tử mặc dù bên trong chúng là chất cách điện. Một nhóm các nhà nghiên cứu tại MIT hiện đã thực hiện một phân tích chi tiết về các tài liệu này gợi ý về sự tồn tại của sáu loại mới của chất cách điện tôpô. Các kết quả rất thú vị đối với các nhà vật lý vì các chất cách điện tôpô có các tính chất bất thường có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về vật lý lượng tử.
Các nhà khoa học cho biết công trình cũng dự đoán các tính chất vật lý của chi tiết đủ để có thể xác định rõ ràng sáu loại chất cách điện tôpô mới, nếu chúng được sản xuất trong phòng thí nghiệm.
Những phát hiện mới được báo cáo trong tuần này trên tạp chí Khoa học bởi giáo sư vật lý MIT Senthil Todadri, nghiên cứu sinh Chong Wang và Andrew Potter, cựu sinh viên tốt nghiệp MIT, hiện đang là nghiên cứu sinh tại Đại học California tại Berkeley.
Ngược lại với các chất cách điện thông thường, bề mặt của các chất cách điện tôpô chứa chấp vật lý kỳ lạ, thú vị cả về vật lý cơ bản và có thể cho các ứng dụng, theo ông S Silil. Nhưng những nỗ lực nghiên cứu tính chất của các vật liệu này đã dựa vào một mô hình đơn giản hóa cao, trong đó các electron bên trong vật rắn được xử lý như thể chúng không tương tác với nhau. Các công cụ phân tích mới được nhóm MIT áp dụng hiện tiết lộ rằng là sáu, và chỉ sáu, các loại chất cách điện tôpô mới đòi hỏi tương tác electron-electron mạnh mẽ.
Bề mặt của vật liệu ba chiều là hai chiều, leo Senthil nói - điều này giải thích tại sao hành vi điện của bề mặt của chất cách điện tôpô rất khác so với bên trong. Nhưng, ông nói thêm, loại vật lý hai chiều xuất hiện không bao giờ có thể ở trong một vật liệu hai chiều. Phải có một cái gì đó bên trong, nếu không thì vật lý này sẽ không bao giờ xảy ra. Đó là những gì mà Keith rất thú vị về những tài liệu này, đó là tiết lộ các quy trình mà donith thể hiện theo những cách khác.
Trên thực tế, Senthil nói, công trình mới này dựa trên phân tích các hiện tượng bề mặt như vậy cho thấy một số dự đoán trước đây về các hiện tượng trong vật liệu hai chiều, không thể đúng.
Vì đây là một phát hiện mới, ông nói, còn quá sớm để nói những ứng dụng mà các chất cách điện tôpô mới này có thể có. Nhưng phân tích cung cấp chi tiết về các tính chất dự đoán sẽ cho phép các nhà thực nghiệm bắt đầu hiểu hành vi của các trạng thái vật chất kỳ lạ này.
Nếu chúng tồn tại, chúng ta biết cách phát hiện ra chúng, thì S Silil nói về những pha mới này. Tuy nhiên, chúng tôi biết rằng chúng có thể tồn tại. Tuy nhiên, những gì nghiên cứu này không thể hiện được, tuy nhiên, đó là những gì các chất cách điện tôpô mới này có thể là thành phần, hoặc cách tạo ra chúng.
Bước tiếp theo, ông nói, là cố gắng dự đoán những gì các tác phẩm có thể dẫn đến các giai đoạn mới được dự đoán này của các chất cách điện tôpô. Ngay bây giờ, một câu hỏi mở mà chúng ta cần phải tấn công.
Qua MIT Tin tức