Топологические изоляторы — открытие физики XXI века

Физики из Московского физико-технического института и Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау РАН сделали еще один шаг на пути к применению топологических изоляторов — материалов с уникальными электрическими свойствами, которые еще недавно считались лишь гипотетическими объектами. Исследователям удалось выяснить, как в подобных материалах устроено взаимодействие между атомами магнитных примесей.

Зависимость энергии частиц в топологическом изоляторе от величины их импульса.Светлые линии соответствуют квантовым состояниям в объеме материала,а красные и синие — на поверхности

Топологические изоляторы — это открытие физики XXI века. Они были предсказаны теоретически в 2005 году, а впервые синтезированы в 2008 (антимонид висмута). Внутри они ведут себя как полупроводники, а на поверхности (у границы) их свойства похожи на свойства металла — например, по поверхности подобного материала свободно протекает электрический ток. Сейчас этот новый класс материалов активно изучают по всему миру, включая МФТИ. Ожидается, что их необычные свойства будут востребованы при создании электронных схем с минимальными потерями на тепло, квантовых компьютеров и других перспективных устройств.

читать полностью