Una collaborazione accademica internazionale ha permesso di dimostrare un nuovo metodo che consentirà di controllare gli stati elettronici della superficie degli isolanti topologici, con interessanti potenzialità di impiego nei dispositivi spintronici ad efficienza energetica.
La ricerca, condotta presso lo York-JEOL Nanocentre da parte di fisici provenienti dall'University of York, dall'University of Wisconsin Milwaukee e dall'Universidad de Cádiz, ha fatto luce sulle proprietà elettroniche di pellicole ultrasottili di materiali isolanti topologici, ovvero i materiali che internamente si comportano come isolante elettrico ma sulle superfici manifestano stati conduttivi.
Negli isolanti topologici gli elettroni di superficie si comportano come particelle di Dirac prive di massa, in un modo simile a quanto accade agli elettroni nel grafene. Le correnti di superficie degl isolanti topologici preservano inoltre l'orientamento del loro spin e la coerenza su macroscala.
Vlado Lazarov, del Dipartimento di Fisica dell'University of York, ha spiegato: "Le proprietà intrinseche degli isolanti topologici e l'interazione tra il magnetismo e la vicinanza ai superconduttori rendono questi materiali una piattaforma d'elezione per la realizzazione di dispositivi di computazione quantistica a stato solido. La capacità di controllare lo stato degli elettroni di superfice degli isolanti topologici è un passo fondamentale per esprimere il loro potenziale nei dispositivi ad efficienza energetica. Con la nostra ricerca abbiamo dimostrato la possibilità di controllare le proprietà sfruttando la deformazione".
Precisa, a tal proposito, il professor Lian Li dell'University of Wisconsin: "Abbiamo esaminato con il microscopio ad effetto tunnel una pellicola di seleniuro di bismuto e abbiamo individuato che gli stati di Dirac vengono migliorati con una deformazione di tensione e distrutti con una deformazione di compressione, ipotizzando quindi nuovi modi per controllare le proprietà elettroniche degli isolanti topologici".
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