Em um artigo recente publicado em Cartas de revisão física um colaborador de pesquisa relatou novos insights sobre a condução eletrônica e interferência em isoladores topológicos 2-D - um tipo exótico de isolador que conduz apenas na borda e que pode ser a chave para o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos eletrônicos.

Por décadas, materiais isolantes eram considerados um assunto enfadonho do ponto de vista eletrônico, uma vez que os elétrons são imóveis e não podem contribuir para a condução elétrica. Recentemente, pesquisadores propuseram uma classe diferente de isolante e o encontraram experimentalmente. Eles são chamados de "isolantes topológicos, "já que sua estrutura eletrônica pode ser classificada matematicamente de forma diferente dos isoladores convencionais.

Uma propriedade fascinante dos isolantes topológicos é que, embora permaneçam isolantes na massa, eles são condutores muito bons no limite. Nessas bordas, elétrons viajam em canais quânticos em qualquer direção, como em uma rodovia de duas pistas. Também como uma rodovia, U-turn são proibidos - elétrons na borda não podem mudar de direção sem quebrar as regras. A aplicação de um campo magnético externo elimina essa proibição e permite que os elétrons girem.

A pesquisa publicada recentemente revela a interação de estados quânticos de borda através de uma junção lateral em um poço quântico HgTe, um isolador topológico 2-D canônico. A partir de seus resultados, os pesquisadores extraíram novas informações sobre as propriedades fundamentais dos estados de borda topológicos e propuseram estratégias para ajustar sua interação.

“No nosso trabalho, testamos as consequências dos desvios em U do elétron na condução de nossos dispositivos. Também mostramos como, em certas circunstâncias, elétrons que podem girar parecem fazê-lo de maneira ordenada, como se em algum tipo de rotatória, gerando uma interferência construtiva, "Calvo explica.

Este trabalho contribui com uma nova visão sobre as propriedades fundamentais dos estados de borda e suas propriedades de condução em isoladores topológicos 2-D. Tais propostas para controlar as propriedades e interações desses estados são fundamentais para sua aplicação no desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos eletrônicos baseados nas propriedades quânticas fundamentais dos materiais.