Физики впервые создали топологический экситонный изолятор

Физики впервые создали топологический экситонный изолятор

Физики впервые смогли остановить электрический ток в двумерном слоистом материале за счет «сцепления» электронов и дырок в соседних слоях, получив таким образом первый двумерный топологический экситонный изолятор. Такие устройства могут быть использованы для защиты состояний кубитов в квантовых компьютерах от декогеренции, пишут ученые в статье, опубликованной в Nature Communications.

В экситонных изоляторах подавление электрического тока происходит из-за спонтанного образования экситонов — связанных электрон-дырочных пар (подробнее об экситонах и других квазичастицах вы можете прочитать в нашем материале). Теоретически возможность существования таких материалов была предсказана еще в начале 60-х годов XX века. Состояние экситонного изолятора обычно реализуется в полуметаллах, в которых зона проводимости и валентная зона соприкасаются, или очень незначительно перекрываются (одним из примеров полуметаллов является, например, графен) из-за кулоновских взаимодействий между дыркой и электроном. Однако, несмотря на то, что экситонные изоляторы хорошо описаны теоретически, в двумерных материалах экспериментально такие фазы не изучались.

Группа физиков из США и Китая под руководством Жуй-Жуй Ду (Rui-Rui Du) из Университета Райса впервые изучила появление состояния топологического экситонного изолятора в двумерных материалах. Для этого они исследовали двухслойную систему, состоящую из арсенида индия и антимонида галлия (InAs/GaSb), полученную с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии. В одном из этих слоев носителями заряда являются электроны, а в другом — дырки. Толщина каждого из слоев не превышает 12,5 нанометров, поэтому для носителей заряда эти слои служат квантовыми ямами, и их распространение ограничено двумя измерениями.

Формирование этой фазы происходит при понижении температуры ниже критического значения (примерно

N+1

Похожие новости:
Найден природный изолятор для квантовых компьютеров
Ученые нашли природный топологический изолятор для квантовых компьютеров. Немецкие физики обнаружили в природе минерал кавацулит, который впервые был получен синтетическим путем в качестве топологического изолятора для квантовых компьютеров. Обзор исследования, опубликованного в Nano Letters, приводится в журнале ..
2013-03-14 1527 0 Технология
0
В США проходит международный конкурс энергоэффективных домов
В США прошел Международный конкурс энергоэффективных домов. Мероприятие организовано министерством энергетики США и собрало 19 команд студентов-архитекторов из Америки, Китая и Новой Зеландии. Экспертная комиссия оценивала дома по десяти признакам, за каждый из которых был максимум 100 очков. Выиграла та команда, которая набрала ..
2011-10-27 2016 0 Технология
0
Радиационные технологии, или Как уберечься от террористов
Вчера в ВВЦ прошел круглый стол кластера ядерных технологий фонда «Сколково» на тему «Технологическая платформа «Радиационные технологии» для обеспечения безопасности: от идеи до продукта». Участники мероприятия обсудили состояние, перспективы и ограничения развития российского рынка, конкурентоспособность отечественных поставщиков, а также ..
2011-10-27 1628 0 Технология
0
В Армении рассчитана общая доля возобновляемой энергетики
Согласно расчётам, проведённым Министерством энергетики и природных ресурсов Армении, доля электроэнергии, вырабатываемой за счет возобновляемых источников энергии в стране, составляет около 7% в совокупной выработке. По словам министра энергетики и природных ресурсов Армении Левона Шахвердяна, по состоянию на прошлый ..
2011-10-27 1713 0 Технология
0
Электромобили - альтернативное будущее автопрома
В Москве на форуме по нанотехнологиям представлены новые электромобили, в том числе в сегменте общественного транспорта: электробус - тот же троллейбус, но непривязанный к электролинии.Источник: newstube.ru ..
2011-10-28 1544 0 Технология
0
Будущее - за пневмолифтами
Необычные «воздушные лифты» презентовали карагандинские ученые. Сделаны они на местном машиностроительном заводе. И как уверяют создатели, аналогов этим подъемникам нет во всем мире, сообщает «31 канал». Внешне пневмолифты похожи на поршень. В них нет привычных канатов и направляющих. Они работают на воздушной подушке. Сначала ..
2011-10-29 2699 0 Технология
0
Кольцевой воздушный ветрогенератор получил престижную награду
В ближайшие месяцы американские инженеры испытают систему генерации энергии, которая представляет собой парящий в небе пропеллер в надувной оболочке. На полукилометровой высоте скорость ветра в семь раз выше, чем у верхушек 100-метровых наземных ветряков. А с ускорением воздушных потоков мощность ..
2011-10-29 2769 0 Технология
0
Эконоватор обещает накачать нефти из старых шин
ЗАО «Эконоватор», контролируемое группой воронежских предпринимателей, планирует построить в Бобровском районе предприятие по переработке автопокрышек в синтетическую нефть и технический углерод мощностью переработки 40 тыс. т в год. Стоимость проекта составит около 1 млрд руб., завод может быть построен ..
2011-10-29 2781 0 Технология
0
Высокие технологии натолкнулись на закон
Выход на IT-рынок в России затруднен законодательными препонами и бизнес-стереотипами. Такой диагноз финансированию высокотехнологичной индустрии сделали сами инвесторы и юристы. Впрочем, создатели программного обеспечения все еще настроены на развитие инновационного процесса. Несмотря на "Сколково" и устремление России к инновациям, развитию самой ..
2011-10-29 1402 0 Технология
0
В СССР были поезда быстрее Сапсана, где они?
«Безумный! Почто желаешь познати тайну, которую я сокрылот смертных непроницаемым покровом неизвестности?Почто, о дерзновенный! познати жаждешь то, чтоедина мысль предвечная постигать может? Ведай,что неизвестность будущего соразмернабренности твоего сложения…»«Путешествие из Санкт-Петербурга в Москву», Александр Радищев,1790 годВведениеМатериал ..
2011-10-30 4647 2 Технология
0
РОСНАНО начинает сотрудничество с Ярославской областью
27 октября в Москве на IV Международном форуме «Rusnanotech-2011» был подписан договор о сотрудничестве между ОАО «РОСНАНО», Фондом инфраструктурных и образовательных программ и правительством Ярославской области. Достигнутое соглашение будет действовать до 2015 года. Новый проект «РОСНАНО» предполагает плотное взаимодействие в области образования, ..
2011-10-30 1851 0 Технология
1
Петербургские школы переходят на электронные учебники
Эксперимент по использованию ридеров вместо традиционных учебников пройдёт в шести школах Санкт-Петербурга. Эксперты почти не сомневаются, что электронные книги облегчат жизнь ученикам и помогут более рационально организовать процесс обучения. В будущем опыт Северной столицы, если, конечно, ..
2011-10-30 1850 0 Технология
0
В Москве завершился форум Optiсs-Expo-2011
В Москве завершился Международный форум "Оптические приборы и технологии - Optiсs-Expo-2011". В этот раз выставка была посвящена 50-летию полёта Юрия Гагарина. Действительно, космос и оптика неразделимы. Сегодня сфера применения систем оптического наблюдения необычайно широка - от борьбы с терроризмом ..
2011-10-30 1690 0 Технология
0
Ученые создали шагающие робо-ноги
Японские разработчики говорят о создании уникальной механической конструкции: необычных робо-ног, передвигающихся исключительно за счет собственного веса Новинка ходит подобно человеку, а процесс хождения робо-ног производится без каких-либо двигателей или внешнего оборудования. Новая разработка ученых получила название ..
2011-10-30 1896 0 Технология
0
Россия хочет построить во льдах Арктики Чудо-город
Россия во все более обостряющейся международной борьбе за богатую нефтью и газом Арктику не жалеет ни фантазии, ни денег: британская пресса с удивлением пишет об уникальном проекте криптоклиматического чудо-города во льдах для военных, агентов спецслужб и ученых. Его ориентировочная стоимость – 6,4 миллиарда долларов, ..
2011-10-31 2140 0 Технология
0