オークリッジ国立研究所の研究者らは、内部は絶縁性だが表面は導電性を示すトポロジカル絶縁体材料のブレークスルーは、先端エレクトロニクスと量子コンピューティングの分野を変える可能性があると述べた。これらの発見はエレクトロニクスと量子コンピューティングに革命をもたらす可能性があります。
上の画像は、材料内の量子状態を制御する新しい方法を示しています。電場は強誘電体基板の分極スイッチングを誘発し、その結果、異なる磁気状態とトポロジカル状態が生じます。画像クレジット: ミナ・ユン、フェルナンド・レボレド、ジャクリーン・デミンク/ORNL、米国エネルギー省
1980 年代に発見されたトポロジカル材料は材料の新段階であり、その発見者は 2016 年にノーベル賞を受賞しました。ORNL の研究者は、電場だけを使用して、通常の絶縁体を磁性トポロジカル絶縁体に変換することができました。このエキゾチックな材料により、エネルギーを散逸させることなく表面と端に電流が流れることができます。電場は物質の状態に変化を引き起こします。
研究を主導したORNLのミナ・ユン氏は、「この研究は、次世代エレクトロニクス、スピントロニクス、量子コンピューティングなど、多くの実用的な応用につながる可能性がある」と述べた。
これらの物質は、現在のシリコンベースのエレクトロニクスよりも消費エネルギーが少なく、より高速に動作する、高速、低電力のエレクトロニクスにつながる可能性があります。
ORNL の科学者は、研究結果を 2D マテリアルで公開しました。