对物质拓扑相的新研究可能会刺激创新量子设备的进步。正如《自然通讯》杂志上发表的一篇新论文所述，包括洛斯阿拉莫斯国家实验室科学家在内的研究小组使用了一种新颖的应变工程方法，将材料五碲化铪(HfTe5)转化为强拓扑绝缘体相，从而增加了其体电阻同时将其降低到地表，这是释放其量子潜力的关键。

集成纳米技术中心(CINT)科学家MichaelPettes表示：“我很高兴我们的团队能够证明，难以捉摸且备受追捧的拓扑表面态可以成为主要的导电路径。”在实验室。

“这对于量子光电器件、暗物质探测器和量子计算机等拓扑保护器件的开发很有希望。而且我们演示的方法与其他量子材料的实验兼容。”

应变工程方法产生结果

在加州大学欧文分校，研究小组成员生长了HfTe5晶体，并采用了应变工程方法，即在1.5开尔文(约-457华氏度)的低温下对材料施加机械力。

在佩特斯位于洛斯阿拉莫斯的CINT实验室，对样品进行了光谱分析，以在亚微米级别对样品进行成像。随后，CINT研究人员在田纳西大学进行了角分辨光电子能谱分析，帮助阐明应变工程的影响。

研究小组意识到应变工程改变了HfTe5的行为，将其从弱拓扑绝缘体转变为强拓扑绝缘体。也就是说，材料的体电阻率或电流通过的阻力增加了三个数量级以上。

该材料的拓扑表面态也主导着电子传输。这些特性使HfTe5非常适合量子器件。这些有希望的结果也预示着将应变工程方法扩展到范德华材料和异质结构中的拓扑相变的研究，这些类晶格结构的特征是在材料之间具有强面内键和弱面外键。原子或分子，就像书页一样。

当在高磁场中进行研究时，新发现的拓扑性质可能有助于揭示与奇异物理相关的现象，例如量子异常、物理学中无法解释的对称性破缺。洛斯阿拉莫斯国家高磁场实验室脉冲场设施正在进行新实验，使HfTe5在高达65特斯拉的超高磁场下产生应变。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：