Na ciência dos materiais, os defeitos desempenham um papel fundamental no governo das propriedades dos materiais e no seu desempenho em diversas aplicações. Embora a maioria das técnicas induzam defeitos por meios físicos, uma equipe de pesquisadores do Japão, Coreia do Sul e EUA demonstraram uma abordagem inovadora para criar defeitos seletivamente usando os chamados pontos de Weyl, que são propriedades topológicas de materiais quânticos que se manifestam como pontos "invisíveis". onde as bandas de condução e de valência se cruzam no material.

Os pontos de Weyl são singularidades topológicas fascinantes que surgem em certos cristais e têm atraído atenção significativa por seu potencial na criação de novos dispositivos eletrônicos. Ao aproveitar o poder dos pontos de Weyl, os pesquisadores descobriram uma nova maneira de induzir defeitos pontuais localizados que alteram significativamente a estrutura eletrônica e as propriedades físicas do material.

Seu método baseia-se na introdução de um elemento químico específico no material, o nióbio, que atua como um “catalisador” topológico. Este elemento catalisador desencadeia o surgimento de pontos de Weyl e leva à formação seletiva de defeitos pontuais em sua vizinhança imediata.

Os pesquisadores empregaram técnicas de última geração, incluindo microscopia de varredura por tunelamento (STM), para visualizar e caracterizar diretamente esses defeitos induzidos pelo ponto de Weyl. Através de medições abrangentes e simulações teóricas, eles identificaram a localização precisa dos defeitos e seu impacto nas propriedades elétricas e térmicas do material.

As descobertas não apenas fornecem um novo método para adaptar as propriedades de materiais topológicos, mas também oferecem uma visão mais profunda dos mecanismos fundamentais subjacentes à interação entre propriedades topológicas e defeitos em materiais quânticos. Este trabalho abre novos caminhos para explorar e explorar pontos de Weyl para manipular e melhorar a funcionalidade de materiais em tecnologias avançadas, incluindo eletrônica, conversão de energia e processamento de informação quântica.