量子突破:科學家開發出操縱奇異材料的新方法
橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人員表示,拓撲絕緣體材料內部具有絕緣特性,但表面具有導電特性,這種材料的突破有可能改變先進電子學和量子計算領域。這些發現可能會徹底改變電子學和量子計算。
上圖展示了一種控製材料中量子態的新方法。電場誘導鐵電基底發生極化轉換,從而產生不同的磁性和拓撲狀態。圖片來源:Mina Yoon、Fernando Reboredo、Jacquelyn DeMink/ORNL、美國能源部
拓撲材料發現於20世紀80年代,是一種新的材料階段,其發現者於2016年獲得諾貝爾獎。僅利用電場,ORNL 的研究人員就能將普通絕緣體轉化為磁性拓撲絕緣體。這種奇特的材料允許電流流過其表面和邊緣,而沒有能量耗散。電場會引起物質狀態的改變。
領導這項研究的ORNL 的Mina Yoon 說:”這項研究可以帶來許多實際應用,如下一代電子學、自旋電子學和量子計算。”
這些物質可能會帶來高速、低功耗的電子產品,與目前的矽基電子產品相比,它們能耗更低、運行更快。
ORNL的科學家們在《二維材料》(2D Materials)上發表了他們的研究成果。