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Las Modificaciones del Paisaje de Nanoscale Pueden Producir el Cable de Quantum Que Lleva la Corriente sin la Disipación

Published on October 26, 2012 at 7:35 AM

En relativamente la nueva frontera científica de aisladores topológicos, los físicos teóricos y experimentales han estado estudiando las superficies de estos materiales únicos para los discernimientos en el comportamiento de los electrones que visualizan alguno muy O.N.U-electrón-como propiedades.

En aisladores topológicos, los electrones pueden comportarse más bién los fotones, o las partículas de la luz. La vuelta de cabo es ésa los fotones desemejantes, electrones tiene una masa que desempeñe normalmente un papel de definición en su comportamiento. En el mundo de la física cuántica, adonde los materiales diarios adquieren propiedades asombrosamente y a veces asombrosas, los electrones en la superficie exterior de estos aisladores se comportan y parecen desacostumbrado luz.

Estas propiedades únicas piqued los intereses de los científicos que ven las aplicaciones futuras en áreas tales como calcular de quantum y spintronics, u otros reinos arraigados en la manipulación de propiedades electrónicas. El reto temprano a esos investigadores es comenzar a entender algunos principios para controlar de base simples estos materiales.

Los investigadores de la Universidad de Boston señalan que la colocación de ondulaciones minúsculas en la superficie de un aislador topológico dirigido del telururo del bismuto modula efectivo los supuestos electrones de Dirac así que fluyen en un camino que refleje perfectamente la topografía de la superficie del cristal.

El Profesor Adjunto de la Física Vidya Madhavan y el Profesor Adjunto de la Física Stephen Wilson señalan en la edición en línea actual de las Comunicaciones de la Naturaleza que la microscopia de exploración el hacer un túnel es capaz de revelar las características de estas ondas minúsculas como suben y bajan, permitiendo a los investigadores drenar una conexión directa entre las características de las ondulaciones y la modulación de las ondas a través de la superficie de material.

En vez de comportamiento caótico, los electrones fluyen en un camino que refleje la superficie del compuesto del metal, las personas señalan en una “estructura electrónica Ondulación-Modulada titulada articled de un aislador topológico 3D.”

“Qué hemos descubierto somos que los electrones responden maravillosamente a este abrochar de la superficie de material,” dijo a Madhavan, el director de proyecto.

Tan armonioso haga las ondas fluyen a través de las ondulaciones - puestas aproximadamente 100 nanómetros aparte - que los investigadores dicen que otras modificaciones del “paisaje del nanoscale” del cristal podrían producir suficiente mando para producir un cable unidimensional del quantum capaz de llevar la corriente sin la disipación.

La superficie ondulada aparece ejercer mayor mando y correr menos riesgo de crear imperfecciones que otros métodos, tales como introducción de los dopantes químicos, usados en tentativas de modular el flujo de electrones en la superficie de otros aisladores topológicos, los investigadores encontrados.

Madhavan dijo que las personas tuvieron que provocar los electrones, que descansan apacible encima del superficie-estado del aislador, como la superficie vidriosa de un lago imperturbado. Las personas rompieron los electrones introduciendo las impurezas, que tenían un efecto similar al de caer una piedra en un lago tranquilo. Esta provocación produjo ondas de los electrones que se comportan como ondas de la luz mientras que viajan los caminos que reflejan los contornos creados en el cristal.

“No preveímos que los electrones siguieran la topografía,” dijo a Madhavan. “La topografía impone un potencial sinusoidal ante las ondas. Las ondulaciones crean ese potencial dando a los electrones un paisaje para seguir. Ésta es una manera posiblemente de manipular estos electrones en aisladores topológicos.”

Fuente: http://www.bc.edu/

Last Update: 26. October 2012 08:51

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