04年2020月XNUMX日（Nanowerkニュース）科学者は、ねじれビスマスチンホモ接合におけるトポロジカルなエッジ状態の変調を、モアレ上部構造を通して実現することに成功しました。 ナノエレクトロニクス と量子コンピューティング（科学の進歩, 「ねじれビスムテンホモ接合のトポロジカルエッジ状態に対するモアレ上部構造の影響」).
ビスムチン/ BP-Biホモ構造のトポグラフィー画像（A、C、D）および概略図（B）。 （©IOP）2次元（2D）トポロジカル絶縁体（TI）は、絶縁性の2D材料です。 これは、量子コンピューターや超低エネルギー電子デバイスに適用できる、エネルギー散逸が最小限/無視できるスピンエレクトロニクスおよびデバイスの有望な候補です。 ただし、堅牢なTIの作成と、トポロジ状態の信頼性の高い調整は困難です。 特に、2Dビスムチン（ハニカム原子構造のビスムチン単分子層）がXNUMXD TIの最良の候補として予測されていますが、単層ビスムチンの自立モードの準備は、トポロジカル状態の基板。 最近、中国科学院の物理学研究所（IOP）のCHENLan教授とWUKehui教授は、シンガポール国立大学のAndrew Wee教授と協力して、分子線エピタキシー（MBE）を使用してビスムテンホモ構造を合成することに成功しました。 ）。 彼らは、ビスムチンの単層を黒リンのようなビスマス層（BP-Bi）の単層上に成長させて、XNUMXつの層の間に異なる回転角を持つ垂直ホモ構造を形成し、モアレ超構造を形成できることを発見しました。 ホモ構造のXNUMXつの層は異なる原子配列を持っているため、これらXNUMXつの層の間の層間相互作用は大幅に減少し、周期的に変調されることが観察されます。 さらに重要なことに、彼らは、ビスムチンのトポロジー的エッジ状態も、周期的に変調された界面相互作用として調整可能であることを発見しました。 科学者によると、モアレ上部構造は、周期的な格子が別の同様の格子に重なると、通常は小さな相対回転角で形成されます。 XNUMX回転で形成されたモアレ柄を使用 2Dマテリアル 相互に関連して、2Dマテリアルに基づくデバイスのパフォーマンスを制御できる可能性があります。 この作業で実現されたビスムチンホモ構造は、分離された層間相互作用を伴うツイストスタッキングモードが単層ビスムチンの固有のトポロジー特性を維持するのに役立つという新しいパラダイムを提供します。 また、量子デバイスアプリケーションのトポロジカルエッジ状態を制御可能に調整するための新しいプロトタイプを提案します。
