Os pesquisadores descobriram que um pequeno trecho é suficiente para liberar as propriedades elétricas exóticas de um isolador topológico recém-descoberto, libertar um comportamento anteriormente bloqueado em temperaturas criogênicas.

O composto, chamado hexaboreto de samário, foi estudado por décadas. Mas recentemente ele teve um surto de interesse renovado, conforme os cientistas primeiro previram e depois descobriram que era um novo tipo de isolante topológico - um material que bane as correntes elétricas de seu interior e as força a viajar ao longo de sua periferia. Esse comportamento só emerge cerca de 4 graus acima do zero absoluto, no entanto, frustrando aplicações potenciais.

Agora, experimentalistas da Universidade da Califórnia, Irvine (UCI), trabalhando com JQI Fellow Victor Galitski e o ex-pesquisador de pós-doutorado JQI Maxim Dzero (agora na Kent State University), descobriram uma maneira de ativar o comportamento criogênico do hexaboreto de samário em temperaturas muito mais altas. Ao esticar pequenos cristais de metal em menos de um por cento, a equipe foi capaz de detectar as correntes de superfície características de um isolador topológico a 240 K (menos 33 C) - temperatura quase ambiente e, em todo o caso, muito longe de 4 K. As correntes persistiram mesmo depois que a tensão foi removida.

Sua técnica, que foi relatado recentemente em Materiais da Natureza , usa elementos piezoelétricos que se dobram quando são alimentados por uma corrente elétrica. Ao suspender uma amostra de hexaboreto de samário entre dois suportes de titânio e puxar de um lado, os pesquisadores puderam medir as propriedades elétricas do cristal para diferentes temperaturas e quantidades de alongamento.

Ano passado, Galitski fez parceria com o mesmo grupo experimental da UCI e descobriu uma aplicação potencial para as correntes de superfície incomuns do hexaboreto de samário. Eles descobriram que segurar um pequeno cristal em uma voltagem fixa poderia produzir correntes oscilantes em sua superfície. Esses sinais de tique-taque estão no coração da moderna eletrônica digital, mas eles normalmente requerem relógios que são muito maiores do que os cristais de tamanho mícron.

O novo resultado pode tornar essas aplicações mais prováveis, e poderia até mesmo ser alcançado sem quaisquer elementos piezo. Pode ser possível fazer crescer hexaboreto de samário como uma película fina em cima de outro material que naturalmente o faria esticar, dizem os pesquisadores.