Издавая по своей природе Коммуникации, ученые из Института Пола Шеррера, IOP (китайская Академия наук) и команда Хьюго Дила в EPFL, продемонстрировали экспериментально, впервые, что SmB6 – действительно топологический изолятор.Электронные технологии в будущем могли использовать внутреннюю собственность электронов, названных вращением, которое является тем, что дает им их магнитные свойства. Вращение может взять любое из двух возможных государств: или «вниз», который может быть изображен соответственно как по часовой стрелке или против часовой стрелки вращение электрона вокруг его оси.Регулирование вращения может быть достигнуто с материалами, названными топологическими изоляторами, которые могут провести поляризованные вращением электроны через их поверхность с 100%-й эффективностью, в то время как интерьер действует как изолятор.
Однако топологические изоляторы находятся все еще в экспериментальной фазе. Один конкретный изолятор, самарий hexaboride (SmB6), был очень интересен.
В отличие от других топологических изоляторов, изоляционные свойства SmB6 основаны на специальном явлении, названном ‘Эффектом Kondo’. Эффект Kondo препятствует тому, чтобы поток электронов был разрушен неисправностями в структуре материала, делая SmB6 очень прочным и эффективным топологическим изолятором ‘Kondo’.
Ученые из Paul Scherrer Institute (PSI), Института Физики (китайская Академия наук) и команда Хьюго Дила в EPFL теперь показали экспериментально, что самарий hexaboride (SmB6) является первым топологическим изолятором Kondo. В экспериментах, выполненных в PSI, исследователи осветили образцы SmB6 со специальным типом света, названного ‘synchroton радиация’. Энергия этого света была передана электронам в SmB6, заставив их быть изгнанной из него. Свойства изгнанных электронов (включая вращение) были измерены с датчиком, который дал ключ к разгадке то, как электроны вели себя, в то время как они были все еще на поверхности SmB6.
Данные показали последовательное соглашение с предсказаниями для топологического изолятора.«Единственная реальная проверка, что SmB6 – топологический изолятор Kondo, прибывает из прямого измерения электронного вращения и как это затронуто в изоляторе Kondo», говорит DIL Хьюго, Хотя шоу SmB6, изолирующие поведение только при очень низких температурах, эксперименты предоставляют доказательство принципа, и что еще более важно, что Kondo топологические изоляторы на самом деле существуют, предлагая захватывающий трамплин в новую эру технологии.