通過(guò)拓?fù)鋵W(xué)檢查物體和固體的性質(zhì)，這些物體和固體都受到保護(hù)，不受擾動(dòng)和變形的影響。迄今為止所知到的材料包括拓?fù)浣^緣體，都是內(nèi)部呈絕緣狀態(tài)，但在表面卻可以傳導(dǎo)電流。絕緣體的導(dǎo)電表面受到拓?fù)浔Ｗo(hù)，這意味著它們很難變成完全絕緣狀態(tài)。
新型材料：高階拓?fù)浣^緣子
蘇黎世大學(xué)（UZH）的理論物理學(xué)家們現(xiàn)在預(yù)測(cè)了一種新的拓?fù)浣^緣體，這種絕緣體將在晶體的邊緣而非表面上具有導(dǎo)電性。
由蘇黎世大學(xué)，普林斯頓大學(xué)，Donostia國(guó)際物理中心和哈勒馬克斯普朗克微觀結(jié)構(gòu)物理研究所的科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)將這種新材料歸類為“高階拓?fù)浣^緣體”。
這是線狀的納米高階拓?fù)浣^緣體的示意圖，其邊緣有導(dǎo)電通道。 （圖片：蘇黎世大學(xué)）
導(dǎo)電邊緣的非凡的魯棒性使它們特別有趣：無(wú)序或雜質(zhì)不會(huì)阻止拓?fù)潆娮拥碾娏髁鲃?dòng)。如果存在缺陷阻礙了電流的流動(dòng)，它就會(huì)圍繞雜質(zhì)流動(dòng)。
專屬電子的高速公路
另外，不需要專門(mén)準(zhǔn)備晶體邊緣來(lái)傳導(dǎo)電流。如果晶體破裂，新產(chǎn)生的邊緣會(huì)自動(dòng)傳導(dǎo)電流。
蘇黎世大學(xué)物理系教授Titus Neupert說(shuō)：“最令人振奮的是，電子可以至少在理論上電可以，毫無(wú)消耗地進(jìn)行流動(dòng)。你可以將晶體邊緣想象成一種電子通道， 它們不能簡(jiǎn)單地進(jìn)行U形轉(zhuǎn)彎。”
這種無(wú)損耗電導(dǎo)的性質(zhì)，或者說(shuō)在超低溫下從超導(dǎo)體中得知的性質(zhì)，與先前已知的具有導(dǎo)電表面的拓?fù)浣^緣體晶體不同，但是對(duì)于高階拓?fù)渚w是特定的。
有待進(jìn)一步完善的理論和實(shí)驗(yàn)研究
物理學(xué)家的研究仍然主要依賴于理論方面。他們提出了碲化錫作為第一個(gè)顯示出這種新穎性能的化合物。 Neupert說(shuō)：“更多的候選材料已被識(shí)別，并在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行探測(cè)。”
研究人員希望未來(lái)納米線由高階拓?fù)浣^緣體制成，可用作電路中的導(dǎo)電路徑。可以將它們與磁性和超導(dǎo)材料結(jié)合使用，構(gòu)建量子計(jì)算機(jī)。
原文來(lái)自：nanowerk
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
