Los avances en la electrónica moderna han exigido que el hardware requerido, los transistores, sean más pequeños en cada nueva iteración. El progreso reciente en nanotecnología ha reducido el tamaño de los transistores de silicio al orden de 10 nanómetros. Sin embargo, para transistores tan pequeños, otros físicosefectos establecidos, que limitan su funcionalidad. Por ejemplo, el consumo de energía y la producción de calor en estos dispositivos está creando problemas importantes para el diseño del dispositivo. Por lo tanto, se requieren nuevos materiales cuánticos y conceptos de dispositivos para desarrollar una nueva generación de tecnología de información de ahorro de energíaLos descubrimientos recientes de materiales topológicos, una nueva clase de materiales cuánticos relativistas, son muy prometedores para su uso en electrónica de ahorro de energía.
Investigadores del Consorcio de Luisiana para la dispersión de neutrones, o LaCNS, dirigido por el presidente del Departamento de Física y Astronomía de LSU y el profesor John F. DiTusa y el profesor de la Universidad de Tulane, Zhiqiang Mao, con colaboradores en el Laboratorio Nacional Oak Ridge, el Laboratorio Nacional de Campo Magnético Alto, La Universidad Estatal de Florida y la Universidad de Nueva Orleans, informaron recientemente la primera observación de este comportamiento topológico en un imán, Sr1-yMn1-zSb2 y, z <0.1. Estos resultados se publicaron esta semana en Materiales de la naturaleza .
"Esta primera observación es un hito significativo en el avance de nuevos materiales cuánticos y este descubrimiento abre la oportunidad de explorar sus consecuencias. El comportamiento casi sin masa de los portadores de carga ofrece posibilidades para conceptos novedosos de dispositivos aprovechando la disipación de potencia extremadamente baja", Dijo DiTusa.
La frase "materiales topológicos" se refiere a materiales donde los electrones que transportan corriente actúan como si no tuvieran una masa similar a las propiedades de los fotones, las partículas que forman la luz. Sorprendentemente, estos estados electrónicos son robustos e inmunes a defectos y desordenporque están protegidos de la dispersión por simetría. Esta protección de simetría da como resultado una movilidad del portador de carga extremadamente alta, creando poca o ninguna resistencia al flujo de corriente. Se espera que el resultado sea una reducción sustancial en la producción de calor y la eficiencia de ahorro de energía en dispositivos electrónicos.
Este nuevo imán muestra portadores de carga electrónica que casi no tienen masa. El magnetismo trae consigo una importante propiedad de ruptura de simetría: simetría de inversión de tiempo, o TRS, rompiendo donde la capacidad de ejecutar el tiempo hacia atrás ya no devolvería el sistema asus condiciones de partida. La combinación del comportamiento relativista de los electrones, que es la causa de una masa portadora de carga muy reducida, y la ruptura de TRS se ha predicho que causará un comportamiento aún más inusual, la muy buscada fase semimetal magnética de Weyl. El material descubierto por esta colaboraciónse cree que es excelente para investigar la evidencia de la fase de Weyl y descubrir sus consecuencias.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Louisiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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