量子突破:科学家开发了操纵奇异材料的新方法

提出了一种控制材料量子态的新方法。电场诱导铁电基板的极化开关,产生不同的磁态和拓扑态。图片来源:Mina Yoon, Fernando Reboredo, Jacquelyn DeMink/ORNL,美国能源部

橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)的研究人员表示,一种拓扑绝缘体材料取得了突破,这种材料内部具有绝缘特性,表面具有导电特性,有可能改变先进电子和量子计算领域。

拓扑材料是20世纪80年代发现的新阶段材料,其发现者在2016年获得了诺贝尔奖。仅使用电场,ORNL的研究人员就将普通绝缘体转变为磁性拓扑绝缘体。这种奇特的材料允许电流流过它的表面和边缘而不耗散能量。电场引起物质状态的变化。

领导这项研究的ORNL的Mina Yoon说:“这项研究可能会导致许多实际应用,比如下一代电子学、自旋电子学和量子计算。”

这种物质可能会导致高速、低功耗的电子产品,比目前的硅基电子产品消耗更少的能量,运行速度更快。ORNL的科学家们在《二维材料》杂志上发表了他们的发现。

参考文献:“MnBi2Te4薄膜磁性和拓扑特性的非易失性电控制”,作者:罗伟,杜茂华,Fernando A Reboredo和Mina Yoon, 2024年4月28日,2D Materials。2053 - 1583 . DOI: 10.1088 / / accaf7

这项研究是由基础能源科学和量子科学中心资助的。

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