Ученые продемонстрировали сверхпроводящие качества топологических изоляторов

Результаты могут помочь в поисках неуловимой квазичастицы или фермиона Майораны.

Топологические изоляторы — это новый удивительный тип материала, который проводит на поверхности электрический ток, но внутри действует как изолятор. Начиная с открытия топологических изоляторов примерно 10 лет назад, их уникальные свойства были исследованы теоретически и экспериментально.

Но там, где в теории топологические изоляторы не должны нести заряд, в лабораторных условиях примеси и разупорядоченность реального материала означают, что большая их часть на самом деле проводит ток. Этот фактор стал преградой на пути экспериментирования с топологическими изоляторами: результаты предварительных экспериментов, разработанных для проверки проводимости поверхности топологических изоляторов, неизбежно включают влияние излишка электронов в массе.

Новое междисциплинарное исследование, проведенное учеными из Иллинойсского университета в Урбана-Шампейн, измерило сверхпроводящие состояния поверхности топологических изоляторов, в которых носители зарядов были успешно из массы устранены.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Было предсказано, что топологические изоляторы укрывают давно разыскиваемую квазичастицу Майораны (фермион Майораны), который, как гласит теория, является своей собственной античастицей, а после открытия может служить квантовым битом в квантовых компьютерах.

«Поскольку теперь мы лучше понимаем принцип действия и свойства топологических изоляторов, новые знания помогут нам в поиске квазичастицы Майораны», сообщила в заключение физик Надя Мейсон.

11.04.2013