به گزارش خبرگزاری ایمنا، پژوهشگران دانشگاه یووسکوله و دانشگاه آلتو فنلاند برای نخستینبار موفق شدند یک عایق بلوری توپولوژیکی دوبعدی را بهصورت آزمایشگاهی تولید کنند؛ مادهای کوانتومی که بیش از یک دهه پیش وجود آن از نظر تئوری پیشبینی شده بود، اما تاکنون ساخت آن امکانپذیر نشده بود. نتایج این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
محققان با رشد دو لایه اتمی از تلورید قلع (SnTe) روی بستری از نیوبیوم دیسلنید (NbSe₂)، مادهای ساختند که رفتارهای توپولوژیکی مورد انتظار را از خود نشان میدهد؛ بررسیها با استفاده از فناوریهای پیشرفته تصویربرداری در مقیاس اتمی نشان داد الکترونها در لبههای این ماده از مسیرهای ویژه و پایداری حرکت میکنند که در برابر بسیاری از اختلالات مقاوم هستند و انرژی بسیار کمی هدر میدهند.
یکی از مهمترین یافتههای این تحقیق نقش تنش مکانیکی در شکلگیری و کنترل این ویژگیها بود؛ پژوهشگران دریافتند با تغییر میزان تنش واردشده به لایههای اتمی، میتوان خواص الکترونیکی ماده را بهصورت دقیق تنظیم کرد؛ قابلیتی که برای طراحی قطعات الکترونیکی در مقیاس نانو اهمیت زیادی دارد.
محاسبات کوانتومی نشان داد این ماده دارای شکاف انرژی نسبتاً بزرگی است؛ ویژگیای که موجب میشود خواص کوانتومی آن حتی در دمای اتاق نیز پایدار بماند. این موضوع یک مزیت مهم نسبت به بسیاری از مواد کوانتومی دیگر است که تنها در دماهای بسیار پایین عملکرد مناسبی دارند.
پژوهشگران معتقدند این دستاورد میتواند مسیر توسعه نسل جدید قطعات الکترونیکی فوقسریع، فناوریهای اسپینترونیک، حسگرهای کوانتومی و رایانههای کوانتومی را هموار کند و گام مهمی در نزدیکتر شدن فناوریهای کوانتومی به کاربردهای صنعتی و روزمره باشد.
نظر شما