02년 2024월 XNUMX일 (나노 워크 뉴스) 고유 단층 결정에서 이중 위상 위상이 발견되었으며, 이는 양자 물질에서 새롭고 독특한 규칙 굽힘 특성을 나타내는 발견이라고 보스턴 대학 물리학자들이 이끄는 국제 과학자 팀이 최근 저널에 보고했습니다. 자연 (“TaIrTe의 밀도 조정 상관 관계에 의한 이중 양자 스핀 홀 절연체4"). 이중의 발견 토폴로지 절연체 연구진은 전자 상호 작용을 통해 위상적 평면 미니밴드를 생성하는 새로운 방법을 도입했으며, 이는 이국적인 양자 위상과 전자기학을 탐구하기 위한 유망한 플랫폼을 제공한다고 팀이 보고했습니다. “우리는 TaIrTe의 고품질, 원자적으로 얇은 샘플을 실험적으로 생산했습니다.4 그리고 이에 상응하는 전자 장치를 개발했습니다.”라고 보고서의 주 저자인 보스톤 대학 물리학과 조교수 Qiong Ma가 말했습니다. "특히 흥미로운 점은 이론의 예측을 넘어서는 하나가 아니라 두 개의 위상학적 절연 상태를 발견했다는 것입니다."
보스턴 대학의 물리학자인 Qiong Ma가 이끄는 단일 원자 두꺼운 결정을 연구하는 국제 팀이 TaIrTe를 발견했습니다.4절연과 전도라는 두 가지 별개의 토폴로지 상태 사이의 전환입니다. 재료 내부에서는 전기 전도도가 0인 반면 경계는 전도성을 유지합니다. 팀의 조사에 따르면 두 토폴로지 상태는 서로 다른 출처에서 비롯된 것으로 나타났습니다. 새로운 특성은 이국적인 양자 위상과 전자기학을 탐구하기 위한 유망한 플랫폼 역할을 할 수 있습니다. (이미지: Qiong Ma, Boston College) 이번 발견은 팀이 이중 토폴로지 절연체 또는 이중 양자 스핀 홀 절연체라고 부르는 새로운 효과를 소개한다고 Ma는 말했습니다. TaIrTe라고 불리는 결정질 물질의 매우 얇은 2차원 층4탄탈륨, 이리듐, 텔루르로 만들어진 는 BC주, MIT, 하버드 대학교, UCLA, 텍사스 A&M, 테네시 대학교, 싱가포르 난양 기술 대학교, 중국 과학 아카데미, 일본 국립 과학 연구소의 과학자 팀의 초점이었습니다. 재료 과학 연구소. 각 레이어는 1보다 작습니다. 나노 미터 두께는 사람 머리카락보다 100,000배 이상 얇습니다. 이러한 층 또는 "플레이크"는 재료 과학에서 널리 사용되는 노벨상 수상 기술인 투명한 접착 테이프를 사용하는 간단한 방법을 사용하여 더 큰 결정에서 조심스럽게 벗겨졌습니다. Ma는 "우리의 조사는 이러한 물질이 어떻게 전기를 전도하는지 이해하는 것을 목표로 했습니다."라고 말했습니다. “이러한 재료의 작은 크기를 고려하여 우리는 고급 기술을 사용했습니다. 나노가공 기술을 포함한 포토 리소그래피 과 전자빔 리소그래피, 나노 크기의 전기 접점을 구축합니다.” Ma는 이 프로젝트의 주요 목표가 가장 얇은 TaIrTe를 제안하는 이론적 예측을 테스트하는 것이라고 말했습니다.4 층은 내부가 절연되어 있고 전기가 에너지 손실 없이 경계를 따라 흐르는 새로운 물질인 양자 스핀 홀 절연체라고도 알려진 2차원 토폴로지 절연체 역할을 합니다. 이러한 독특한 조합으로 인해 이러한 재료는 미래 세대의 에너지 효율적인 전자 장치를 개발하려는 연구자들의 초점이 되었습니다. 팀은 게이트 전압이라고 하는 특정 매개변수를 조작하여 TaIrTe를 발견했습니다.4Ma는 두 개의 서로 다른 토폴로지 상태 사이의 전환이라고 말했습니다. 두 경우 모두 재료 내부에서는 전기 전도도가 0인 반면 경계는 전도성을 유지합니다. 체계적인 실험 및 이론적 조사를 통해 우리는 이 두 토폴로지 상태가 서로 다른 기원에서 비롯된다는 것을 확인했습니다. 이론적 예측을 뛰어넘는 이번 발견은 과학자들을 놀라게 했다. Ma는 "일반적으로 물질에 전자를 추가하면 더 많은 전하 또는 전기 캐리어로 인해 전도도가 증가합니다"라고 말했습니다. “처음에는 우리 시스템이 예상대로 작동했고 전자를 추가하면서 전도성이 더욱 높아졌습니다. 그러나 특정 지점을 넘어 더 많은 전자를 추가하면 예기치 않게 내부 절연이 다시 바뀌고 경계에서만 전기 전도가 이루어지며 에너지 손실이 발생하지 않습니다. 이는 내부에 전자가 없는 시작점과 마찬가지로 정확히 다시 토폴로지 절연 단계입니다. 두 번째 토폴로지 절연 단계로의 전환은 전혀 예상치 못한 일입니다.” Ma는 이번 발견에 대한 향후 연구에는 다음과 같은 다른 전문 기술에 숙련된 그룹과의 협력이 포함된다고 말했습니다. 나노 스케일 예상치 못한 동작을 더 자세히 이해하기 위해 이미징 프로브를 사용합니다. “우리는 또한 이미 인상적인 무소산 위상 전도를 개선하기 위해 재료의 품질을 개선하는 데 중점을 둘 것입니다.”라고 Ma는 말했습니다. "게다가 우리는 훨씬 더 흥미로운 물리적 행동을 밝혀내기 위해 이 새로운 물질을 기반으로 이종 구조를 구축할 계획입니다."
보스턴 대학의 물리학자인 Qiong Ma가 이끄는 단일 원자 두꺼운 결정을 연구하는 국제 팀이 TaIrTe를 발견했습니다.4절연과 전도라는 두 가지 별개의 토폴로지 상태 사이의 전환입니다. 재료 내부에서는 전기 전도도가 0인 반면 경계는 전도성을 유지합니다. 팀의 조사에 따르면 두 토폴로지 상태는 서로 다른 출처에서 비롯된 것으로 나타났습니다. 새로운 특성은 이국적인 양자 위상과 전자기학을 탐구하기 위한 유망한 플랫폼 역할을 할 수 있습니다. (이미지: Qiong Ma, Boston College) 이번 발견은 팀이 이중 토폴로지 절연체 또는 이중 양자 스핀 홀 절연체라고 부르는 새로운 효과를 소개한다고 Ma는 말했습니다. TaIrTe라고 불리는 결정질 물질의 매우 얇은 2차원 층4탄탈륨, 이리듐, 텔루르로 만들어진 는 BC주, MIT, 하버드 대학교, UCLA, 텍사스 A&M, 테네시 대학교, 싱가포르 난양 기술 대학교, 중국 과학 아카데미, 일본 국립 과학 연구소의 과학자 팀의 초점이었습니다. 재료 과학 연구소. 각 레이어는 1보다 작습니다. 나노 미터 두께는 사람 머리카락보다 100,000배 이상 얇습니다. 이러한 층 또는 "플레이크"는 재료 과학에서 널리 사용되는 노벨상 수상 기술인 투명한 접착 테이프를 사용하는 간단한 방법을 사용하여 더 큰 결정에서 조심스럽게 벗겨졌습니다. Ma는 "우리의 조사는 이러한 물질이 어떻게 전기를 전도하는지 이해하는 것을 목표로 했습니다."라고 말했습니다. “이러한 재료의 작은 크기를 고려하여 우리는 고급 기술을 사용했습니다. 나노가공 기술을 포함한 포토 리소그래피 과 전자빔 리소그래피, 나노 크기의 전기 접점을 구축합니다.” Ma는 이 프로젝트의 주요 목표가 가장 얇은 TaIrTe를 제안하는 이론적 예측을 테스트하는 것이라고 말했습니다.4 층은 내부가 절연되어 있고 전기가 에너지 손실 없이 경계를 따라 흐르는 새로운 물질인 양자 스핀 홀 절연체라고도 알려진 2차원 토폴로지 절연체 역할을 합니다. 이러한 독특한 조합으로 인해 이러한 재료는 미래 세대의 에너지 효율적인 전자 장치를 개발하려는 연구자들의 초점이 되었습니다. 팀은 게이트 전압이라고 하는 특정 매개변수를 조작하여 TaIrTe를 발견했습니다.4Ma는 두 개의 서로 다른 토폴로지 상태 사이의 전환이라고 말했습니다. 두 경우 모두 재료 내부에서는 전기 전도도가 0인 반면 경계는 전도성을 유지합니다. 체계적인 실험 및 이론적 조사를 통해 우리는 이 두 토폴로지 상태가 서로 다른 기원에서 비롯된다는 것을 확인했습니다. 이론적 예측을 뛰어넘는 이번 발견은 과학자들을 놀라게 했다. Ma는 "일반적으로 물질에 전자를 추가하면 더 많은 전하 또는 전기 캐리어로 인해 전도도가 증가합니다"라고 말했습니다. “처음에는 우리 시스템이 예상대로 작동했고 전자를 추가하면서 전도성이 더욱 높아졌습니다. 그러나 특정 지점을 넘어 더 많은 전자를 추가하면 예기치 않게 내부 절연이 다시 바뀌고 경계에서만 전기 전도가 이루어지며 에너지 손실이 발생하지 않습니다. 이는 내부에 전자가 없는 시작점과 마찬가지로 정확히 다시 토폴로지 절연 단계입니다. 두 번째 토폴로지 절연 단계로의 전환은 전혀 예상치 못한 일입니다.” Ma는 이번 발견에 대한 향후 연구에는 다음과 같은 다른 전문 기술에 숙련된 그룹과의 협력이 포함된다고 말했습니다. 나노 스케일 예상치 못한 동작을 더 자세히 이해하기 위해 이미징 프로브를 사용합니다. “우리는 또한 이미 인상적인 무소산 위상 전도를 개선하기 위해 재료의 품질을 개선하는 데 중점을 둘 것입니다.”라고 Ma는 말했습니다. "게다가 우리는 훨씬 더 흥미로운 물리적 행동을 밝혀내기 위해 이 새로운 물질을 기반으로 이종 구조를 구축할 계획입니다."
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- 출처: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64953.php
