【移動電子發現拓撲絕緣體】

江南布衣

【移動電子發現拓撲絕緣體】

 

 

 

普林斯頓大學的曲東霞在實驗室

 

研究人員在美國已經做出了最有說服力的測量然而，奇異的電子屬性，贏得了他們最近的拓撲絕緣體的聲譽。

 

該團隊已經表明，電子遷移率表面上鉍碲化約為 12倍，在大部分的材料。

 

這是相反的東西被認為是在傳統的材料，是標誌性的拓撲絕緣體 - 一種新發現的物質狀態已凝聚態物理學家擠滿了興奮。

普林斯頓大學的曲東霞在實驗室奇怪的電子性質的拓撲絕緣體的產生是因為其形狀 - 或拓撲 - 能帶的電子，使電子移動不可能沿著表面散射。

 

作為一個結果，是絕緣體材料，在散裝可以是一個很好的導體，其表面。

 

拓撲絕緣體因此，可用於超薄導體，電子設備，或自旋電子器件。

 

他們甚至可能海港新類型的準粒子不敏感的環境噪聲，量子計算機的瘟疫。

 

以往的研究拓撲絕緣體依靠技術，如角分辨光電發射光譜和光譜掃描隧道 - 這兩種都是很好的材料顯示，在電子能帶預計在拓撲絕緣體。

 

然而，這些技術不進行直接測量的表面電導率。事實上，作出這樣的測量以任何物質是非常困難的，因為即使是少量可傳導的大宗沼澤信號從表面。

 

 

選擇晶體

現在，一隊在普林斯頓大學的科學家已經找到一種方法解決這個問題，通過研究高品質單晶碲化鉍。

 

一個大的晶體材料是增加了化學家羅伯特靜脈和同事，誰再切割它切成小塊樣品找到了特別好的散裝絕緣體。

 

研究小組把這種樣本在配置稱為廳酒吧，即四個接觸電極電導率測量在X和Y方向而磁場垂直於地面，然後沿Z的團隊用了兩個獨立的技術來衡量表面的電子遷移率 - 數量直接相關的導電性。

 

在這兩種技術存在的磁場是利用以確認電導率測量表面上而不是在散裝兩個測量把表面遷移率約一零零零零厘米2/比，大約是12倍高於測量了大量的晶體。

 

 

狄拉克類電子

兩位物理學家從事的工作，Phuan Ong和東峽曲，告訴 physicsworld.com 這項研究還表明，表面電子的狄拉克狀，這意味著他們的能量增加而線性與他們的勢頭。

 

他們還發現，表面電子的旅行很長的距離才散射。這些屬性都進行了預測拓撲絕緣體。

 

喬爾摩爾加州大學伯克利分校的工作描述為“一個重要實驗的突破，使人們相信確實有一些拓撲絕緣體承諾為自旋電子和其他應用程序”。

 

穆爾還說，實驗表明，在以前的嘗試電導率測量面 - 這不同意與理論 - 實際上是測量體積的影響。

 

這項研究是描述 科學。

 

 

關於作者

麥約翰斯頓 是編輯， physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/43371