Група фізиків із Прінстонського університету виявила новий квантовий стан, названий «гібридною топологією», в елементарному твердому тілі.
Цей важливий прорив, опублікований у журналі Nature, є значним досягненням у квантовій науці і техніці, відкриваючи нові перспективи для розробки ефективних матеріалів і технологій нового покоління.
Дослідники виявили, що кристал миш’яку (As) володіє ніколи раніше не спостережуваною формою топологічної квантової поведінки. За допомогою скануючого тунельного мікроскопа (СТМ) і фотоемісійної спектроскопії вчені змогли дослідити і відобразити цей новий квантовий стан. Цей стан об’єднує дві форми топологічної квантової поведінки — крайові стани та поверхневі стани — в одному матеріалі.
Професор фізики М. Захід Хасан, керівник дослідження, зазначив, що це відкриття було абсолютно несподіваним. Воно розширює уявлення про можливості топологічних станів матерії і покликане стати основою для розроблення нових матеріалів і технологій.
Дослідження топологічних станів матерії стало фокусом уваги фізиків та інженерів в останні роки. Воно поєднує в собі квантову фізику з топологією, розділом математики, що вивчає геометричні властивості, які не змінюються під час деформації. Топологічні матеріали, такі як елементарне тверде тіло миш’яку, відіграють ключову роль у дослідженні квантової топології.
Це відкриття має потенціал для розробки нових матеріалів і пристроїв, здатних працювати за кімнатної температури. Кристал миш’яку має переваги перед матеріалами на основі вісмуту, оскільки його можна вирощувати в чистішій формі, що робить його більш привабливим для використання в різних додатках.
Вчені також виявили, що топологічні крайові моди присутні тільки в певних геометричних конфігураціях, що відкриває шлях до розробки нових нанопристроїв і спінової електроніки. Це відкриття підтверджує важливість продовження досліджень у галузі топологічних матеріалів та їхнього потенційного впливу на науку і технології.
Джерело: Техно
