Gli scienziati del Laboratorio Ames del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno scoperto un mezzo per controllare la conduttività superficiale di un isolante topologico tridimensionale (3-D), un tipo di materiale che ha potenziali applicazioni nei dispositivi spintronici e nell'informatica quantistica.

Gli isolanti topologici tridimensionali sono materiali emergenti che mantengono grandi promesse a causa dei loro stati unici di conduzione degli elettroni sulle loro superfici, immune alla retrodiffusione, contro l'interno sfuso, che si comporta come un normale isolante.

Ma una sfida rimane nel sostenere e controllare selettivamente il loro trasporto ad alta frequenza in superficie senza una maggiore dispersione dal materiale sfuso.

Impiegando impulsi ultracorti nel medio infrarosso e terahertz inferiori a un trilionesimo di secondo, i ricercatori dell'Ames Laboratory sono stati in grado di isolare e controllare con successo le proprietà superficiali di un bismuto-selenio (Bi ₂ Vedi ₃ ) Isolante topologico 3-D.

Il metodo prevede essenzialmente una nuova "manopola di sintonia" per il controllo della conducibilità superficiale protetta in questa categoria di materiali.

"Riteniamo che questo studio potrebbe evolversi in un metodo di riferimento per caratterizzare e manipolare questi materiali, in modo che possano essere meglio compresi e adattati per applicazioni nelle nuove tecnologie quantistiche, " ha detto Jigang Wang, Fisico del laboratorio di Ames e professore della Iowa State University.

La ricerca è ulteriormente discussa in un documento, "Manipolazione ultraveloce del trasporto di superficie topologicamente migliorato guidato da impulsi nel medio infrarosso e terahertz in Bi ₂ Vedi ₃ " in Comunicazioni sulla natura .