Протестирован инновационный проводник для квантовой электроники

Ученые в лаборатории. Архивное фото

Ученые успешно протестировали гексаборид самария в качестве топологического изолятора – важного элемента для использования в спинтронике (типе квантовой электроники). Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Спинтроника – это особый вид электроники, в котором полезная работа главным образом совершается не движением тока, а манипуляциями со спином электронов – их квантовой характеристикой, обеспечивающей магнитные свойства этих частиц.

Важным элементом для функционирования спинтронных устройств является так называемый топологический диэлектрик (или изолятор) — материал, который обладает абсолютной проводимостью на своей поверхности, но является диэлектриком внутри.

Разработка топологического изолятора находится на экспериментальной стадии. Ранее в научной среде не раз высказывалось мнение, что идеальным кандидатом на статус такого изолятора может быть гексаборид самария, обладающий особыми характеристиками (в частности, эффектом Кондо). Теперь международной группе ученых из Швейцарии и Китая удалось это доказать на практике.

Облучив гексаборид самария синхротронным излучением, ученые обнаружили, что свойства «сбитых» с его поверхности электронов действительно имеют спиновые характеристики, позволяющие классифицировать этот материал как топологический изолятор или «кондо-диэлектрик».

Таким образом, существование «кондо-диэлектриков» доказано, а наука получила эффективный топологический изолятор, который потенциально может использоваться в квантовой электронике; в частности, в компьютерах, что значительно увеличит их производительность по сравнению с современными аналогами.