Ein Fortschritt bei einem topologischen Isolatormaterial – dessen Inneres sich wie ein elektrischer Isolator verhält, dessen Oberfläche sich jedoch wie ein Leiter verhält – könnte laut Wissenschaftlern des Oak Ridge National Laboratory die Bereiche der Elektronik der nächsten Generation und des Quantencomputings revolutionieren.
Ein in den 1980er Jahren entdecktes topologisches Material ist eine neue Materialphase, deren Entdecker 2016 einen Nobelpreis erhielten. Mithilfe eines elektrischen Feldes haben ORNL-Forscher einen normalen Isolator in einen magnetischen topologischen Isolator umgewandelt. Dieses exotische Material ermöglicht den Stromfluss über seine Oberfläche und Kanten ohne Energieverlust. Das elektrische Feld bewirkt eine Zustandsänderung der Materie.
Die ORNL-Wissenschaftler haben ihre Ergebnisse in veröffentlicht 2D-Materialien.
„Die Forschung könnte zu vielen praktischen Anwendungen führen, wie etwa Elektronik der nächsten Generation, Spintronik und Quantencomputer“, sagte Mina Yoon vom ORNL, die die Studie leitete.
Solche Materie könnte zu Hochgeschwindigkeitselektronik mit geringem Stromverbrauch führen, die weniger Energie verbraucht und schneller arbeitet als aktuelle Elektronik auf Siliziumbasis.
Mehr Informationen:
Wei Luo et al., Nichtflüchtige elektrische Steuerung magnetischer und topologischer Eigenschaften von MnBi2Te4-Dünnfilmen *, 2D-Materialien (2023). DOI: 10.1088/2053-1583/accaf7