Isoladores topológicos são novos materiais que foram estudados por muitos grupos de pesquisa em todo o mundo por mais de 10 anos. A principal vantagem de tais materiais é a presença de estados sem dissipação no limite da amostra sob certas condições de simetria, enquanto o material a granel retém as propriedades de um isolante. Tendo em vista essas propriedades, espera-se que isoladores topológicos possam ser usados ​​em comunicações avançadas e sistemas de processamento de informação, bem como na computação quântica.

Muitas propriedades dos isolantes topológicos já foram bem descritas teoricamente, e alguns deles foram verificados experimentalmente. As propriedades básicas que ainda requerem verificação abrangente incluem a forma da curva de dissipação de energia dos estados de borda em um isolador topológico, dependendo de seus componentes quasimomentum.

A lei descrita por esta curva é a base da maioria das propriedades observáveis ​​e aplicadas do material, e é muito importante saber seus detalhes. Se, por exemplo, fazemos um gráfico da lei de dissipação para os elétrons na superfície do Bi ₂ Te ₃ compostos de classe, ele se parecerá com uma flor com pétalas de formas complexas. A forma das pétalas conterá informações sobre a simetria da lei de dissipação, que afeta diretamente as propriedades físicas do gás de elétron.

Pesquisadores da Faculdade de Física da UNN há muito tempo estão engajados no estudo de isoladores topológicos. Recentemente, trabalho foi concluído sobre o impacto da simetria da lei de dissipação para elétrons no Bi ₂ Te ₃ superfície nas propriedades observadas deste material. De acordo com o Professor Associado do Departamento de Física Teórica Denis Khomitsky, pesquisadores conseguiram mostrar que a forma das "pétalas" da curva de dissipação, ou melhor, sua simetria, é um reflexo de regularidades específicas e mensuráveis.

Essas regularidades incluem o aparecimento de novos picos no espectro de absorção da radiação eletromagnética com diferentes polarizações, bem como diferenças qualitativas na dinâmica do pacote de ondas que se manifestam quando a distorção hexagonal ou ondulação do espectro é levada em consideração.

“Poderemos estimar em nossos futuros experimentos ópticos e de transporte a real contribuição dessa corrugação, isso é, para descrever com mais precisão os detalhes da forma "pétala" da lei de dissipação, "diz Denis Khomitsky.

O estudo é relatado no Journal of Experimental and Theoretical Physics . Os pesquisadores esperam que um melhor entendimento desta lei contribua para acelerar o desenvolvimento de aplicações e dispositivos praticamente úteis baseados nesta classe de materiais.