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Les Modifications d'Horizontal de Nanoscale Peuvent Produire le Fil de Quantum Qui Transporte le Courant sans Dispersion

Published on October 26, 2012 at 7:35 AM

Dans la frontière scientifique relativement neuve des isolants topologiques, les physiciens théoriques et expérimentaux avaient étudié les surfaces de ces seuls matériaux pour des analyses dans le comportement des électrons qui affichent quelques propriétés très comme un ONU.

Dans les isolants topologiques, les électrons peuvent se comporter plutôt des photons, ou des particules de la lumière. L'accroc est celui les photons différents, électrons ont une masse qui joue normalement un rôle de définition dans leur comportement. Dans le monde du physique quantique, où les matériaux quotidiens prennent les propriétés étonnantes et parfois étonnantes, les électrons sur la surface externe de ces isolants se comportent et semblent non caractéristique comme la lumière.

Ces seules propriétés ont vexé les intérêts des scientifiques qui voient de futures applications dans les zones telles que calculer et spintronics de tranche de temps, ou d'autres royaumes enracinés dans la manipulation des propriétés électroniques. Le défi précoce à ces chercheurs est de commencer à comprendre quelques règles de fond simples pour régler ces matériaux.

Les chercheurs d'Université de Boston enregistrent que l'emplacement des ondulations minuscules sur la surface d'un isolant topologique conçu du tellurure de bismuth module effectivement de soi-disant électrons de Dirac ainsi ils entrent dans une voie qui reflète parfaitement la topographie de la surface du cristal.

Le Professeur Agrégé de la Physique Vidya Madhavan et le Professeur Adjoint de la Physique Stephen Wilson enregistrent dans l'édition en ligne actuelle des Transmissions de Nature que la microscopie de balayage de perçage d'un tunnel est capable d'indiquer les caractéristiques de ces ondes minuscules pendant qu'elles montent et tombent, permettant aux chercheurs de tirer une liaison directe entre les caractéristiques techniques des ondulations et la modulation des ondes en travers de la surface du matériau.

Au lieu du comportement chaotique, les électrons entrent dans un chemin qui reflète la surface du composé en métal, l'équipe enregistre dans « une structure électronique Ondulation-Modulée intitulée articled d'un isolant 3D topologique. »

« Ce Que nous avons découvert est que les électrons répondent admirablement à cette boucle de la surface du matériau, » a dit Madhavan, directeur de projet.

Faites Tellement harmonieusement les ondes circulent en travers des ondulations - mises approximativement 100 nanomètres à part - que les chercheurs disent que d'autres modifications du « horizontal du nanoscale » du cristal pourraient produire assez de contrôle pour produire un fil unidimensionnel de tranche de temps capable de transporter le courant sans la dispersion.

La surface ondulée semble exercer un contrôle plus grand et courir moins de risque de produire des imperfections que d'autres méthodes, telles qu'introduire les dopants chimiques, utilisés dans les tentatives de moduler le flux des électrons sur la surface d'autres isolants topologiques, les chercheurs trouvés.

Madhavan a dit que l'équipe a dû provoquer les électrons, qui s'étendent placidement placé sur le surface-état de l'isolant, tout comme la surface vitreuse d'un lac calme. L'équipe a perturbé les électrons en introduisant les impuretés, qui ont eu un effet assimilé à celui de relâcher une pierre dans un lac calme. Cette provocation a produit des ondes des électrons qui se comportent comme des ondes de la lumière pendant qu'elles se déplacent les voies qui reflètent les formes produites dans le cristal.

« Nous ne nous sommes pas attendus à ce que les électrons suivent la topographie, » a dit Madhavan. « La topographie impose un potentiel sinusoïdal aux ondes. Les ondulations produisent ce potentiel en donnant aux électrons un horizontal pour suivre. C'est une voie de manipuler probablement ces électrons dans les isolants topologiques. »

Source : http://www.bc.edu/

Last Update: 26. October 2012 08:49

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