Mainīgā ķermeņa topoloģiskās izolators, Graphene noteiktos apstākļos

Saskaņā ar Masačūsetsas tehnoloģiju institūta mājas lapā nesen skolas zinātnieki konstatēja, ka dažos ārkārtējos gadījumos graphene var pārvērst par unikālu funkciju topoloģiskās izolators, ir paredzēts sniegt jaunas idejas, ražošanai kvantu datori. Pētījumi ir publicēti šonedēļ žurnālā Nature.

Pētnieki atklāja, ka graphene pārslas ievietoti zemas temperatūras vidē ar izturību 35 Tesla magnētiskā lauka un 0,3 grādi pēc Celsija pārsniedz absolūtā nulle. Vadošs rekvizītus graphene var mainīt, lai tas varētu filtrēt elektroni saskaņā ar elektronu spin, kas nav šobrīd pieejams jebkuru tradicionālo elektronisko sistēmu virzienā.

Tipisks apstākļos graphene uzvedas kā normālu diriģentu un pievilcīgums spriegums uz tā, un pašreizējā iet caur to. Bet ja graphene gabals atrodas magnētiskais lauks, kas ir perpendikulāra tā, rekvizītus graphene mainīt pašreizējo darbojas tikai gar malām graphene pārslas un pārējie kļūst izolatori. Turklāt pašreizējā pārvietosies tikai vienā virzienā, pēc magnētiskā lauka virzienam. Šo parādību sauc par kvantu Hall effect.

Jaunu pētījumu, zinātnieki konstatēja, ka, pievienojot spēcīgu magnētisko lauku graphene stāvoklis iepriekšējā gadījumā, rekvizītus graphene mainīsies vēlreiz: elektroni joprojām darbojas tikai gar malām graphene, taču darbības virziens ir mainīts no vienvirziena divos virzienos, un noteiktu virzienu nosaka electron spin dažādos virzienos.

"Mēs izveidojām neparastu īpašu diriģents," teica fizikas nodaļas MIT pēcdoktorantūras pētnieks. Tas ir kopējā funkcija topoloģiskās izolatora atdalīt elektronus saskaņā ar elektronu griešanās virzienā. Tomēr graphene nav topoloģiskās izolatora parastajā nozīmē. Mums ir tāda pati ietekme dažādu materiālu sistēmās. Vēl svarīgāk, mainot magnētiskais lauks, varat arī jebkurā laikā virzienu elektronisko ekspluatācijas jaudu vai nav, lai kontrolētu valsts. Tas nozīmē, ka viņi var pārveidot ķēdēm un tranzistori, kas pirms nav sasniegts. "

Erero, MIT, asociētais profesors teica, bija šis raksturojums graphene prognozes, bet neviens bija kādreiz padarījusi notikt. Pētījumā pirmo reizi apstiprināja graphene spin elektroni selektivitāti, un tas ir pierādīts, lai pirmo reizi ka graphene varētu kontrolēt virzienu elektronisko un elektrisko jaudu valsts vai ne. Eksperiments ir paveicis to, ko daži pētnieki ir centušies sasniegt vairākus gadu desmitus bez panākumiem, sola jaunu veidu, kā izveidot kvantu datoriem.

Masačūsetas tehnoloģiju institūts fizikas profesors, kas piedalās pētījumā, kas saka, ka studiju krāsām jaunā virzienā izpēti topoloģiskās izolatori. "Mēs nevar prognozēt, kādi secinājumi novedīs pie, bet tas paplašina mūsu domāšana un paver iespējas ražošanā vairākas ierīces," viņš teica. "

teica: "sakarā ar nepieciešamību pēc ārkārtīgi zemas temperatūras un spēcīga magnētiskā vide, panākt tādu prasību nav viegli, tāpēc ražo kvantu datoru tehnoloģijas būs ļoti profesionālas iekārtas, vispirms var izmantot augstas prioritātes skaitļošanas uzdevumus." Pēc tam tie tiks pārbaudīta graphene pie zemākas magnētiskais lauks (1 Tesla) un augstākās temperatūrās mērķi samazināt slieksni, tehnoloģiju veiktspēju.