Разработанная система поможет в изучении квантовых нелокальных эффектов

N+1Наука

Метаслой превратил графен в топологический изолятор

Оксана Борзенкова

Gennady Shvets et al. / Advanced photonics, 2020

Физики предложили экспериментальную модель топологических изоляторов второго порядка на основе графена с наноструктурным подслоем. Такой подход позволяет управлять распределением энергетических зон в графене «удаленно» с помощью метазатвора. Разработанная система поможет в изучении квантовых нелокальных эффектов в периодически легированном графене и разработке сверхкомпактных нанофотонных волноводов и резонаторов. Работа опубликована в Advanced photonics.

Начало активному исследованию топологических изоляторов положила нобелевская премия 2016 года «за теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи». Структура энергетических уровней изолятора отличается от полупроводника или проводника тем, что все его электроны находятся в валентной зоне, в то время как зона проводимости остается незаполненной. Электроны двумерных материалов в магнитном поле тоже имеют распределение по уровням, называемым уровнями Ландау. На границе раздела такой структуры и вакуума энергетические уровни выстраиваются так, что по поверхности может протекать ток. Важно, что состояния с такими энергиями являются стабильными и нечувствительными к внешним воздействиям. Подробнее о топологических изоляторах вы можете прочитать в нашем материале «Топологически защищен».

(a) схематическое изображение структуры сбоку и наноструктуры затвора сверху, (b) распределение уровня Ферми внутри графена, (с) зона Бриллюэна и ее точки симметрии, зонные структуры зоны Бриллюэна для вырожденного (d) и общего случаев (e). Gennady Shvets et al./ Advanced photonics, 2020
(a) структура энергетических уровней с двумя доменами по 18 ячеек в каждом и зигзагообразной стенкой вдоль оси Х, красные и синие линии и точки - краевые состояния, (b) уровень Ферми в графене возле границы доменов, (c) распределение плотности зарядов для крайних состояний, цветом показаны величина и фаза, серая стрелка указывает направление увеличения фазы, (d) безотражательное распространение крайних мод вдоль стенки доменов для разных направлений моды. Gennady Shvets et al. / Advanced photonics, 2020

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Мухи распространили украденные у муравьев семена мирмекохорных растений Мухи распространили украденные у муравьев семена мирмекохорных растений

Как двукрылые насекомые распространяют семена

N+1
Физики упорядочили электродипольную решетку молекул воды Физики упорядочили электродипольную решетку молекул воды

Открытие, которое может помочь ученым в создании искусственных квантовых систем

N+1
Зубы динозавров «рассказали», какой была земная атмосфера 70 миллионов лет назад Зубы динозавров «рассказали», какой была земная атмосфера 70 миллионов лет назад

Ученые разработали новый метод изучения древней атмосферы

ТехИнсайдер
Физики поставили рекорд по времени непрерывной работы лазерно-плазменного ускорителя Физики поставили рекорд по времени непрерывной работы лазерно-плазменного ускорителя

Немецкие ученые добились стабильной работы лазерно-плазменного ускорителя

N+1
«Тест на старика»: а вы сможете его пройти? «Тест на старика»: а вы сможете его пройти?

Если у вас есть пять минут, предлагаем испытать свои силы в тесте на старика

Maxim
Страшно вспомнить: 20 самых ужасных трендов конца 2000-х Страшно вспомнить: 20 самых ужасных трендов конца 2000-х

Мы решили вспомнить тренды конца 2000-х и выбрать из них самые ужасные!

Cosmopolitan
Поругаться и не расстаться Поругаться и не расстаться

Все семейные пары ссорятся – и это нормально. Главное, не переходить грань

Лиза
Сама себе режиссер Сама себе режиссер

Актриса Ирина Горбачева рассказала о любви к абсурду и реакции на злые слова

Cosmopolitan
Массаж лица в домашних условиях: простые и эффективные методики Массаж лица в домашних условиях: простые и эффективные методики

О принципах ухода за лицом рассказывает эксперт в области красоты Юлия Энхель

Psychologies
6 видов спа для беременных, которые разрешены 6 видов спа для беременных, которые разрешены

Пилинг и другие процедуры, которые подойдут будущим мамам

9 месяцев
«Мы не смогли сказать старшему сыну, что у его братишки рак» «Мы не смогли сказать старшему сыну, что у его братишки рак»

Как правильно вести себя, если у одного из детей нашли страшное заболевание?

Psychologies
Неожиданные привычки, которые помогут прийти в желанную форму – начни сейчас! Неожиданные привычки, которые помогут прийти в желанную форму – начни сейчас!

Поможем тебе влюбиться в здоровый образ жизни без труда и жертв

Cosmopolitan
Богатые и бедные видят мир по-разному Богатые и бедные видят мир по-разному

Нейробиологи и психологи изучили работу мозга у богатых и бедных

Популярная механика
Как избавиться от целлюлита? Как избавиться от целлюлита?

Простые и эффективные советы, которые помогут избавиться от «апельсиновой корки»

Худеем правильно
Бактериальный вагиноз связали с микробиомом полового члена партнера Бактериальный вагиноз связали с микробиомом полового члена партнера

Он с высокой точностью предсказывал развитие вагиноза

N+1
Эффективность фотодетектора ультрафиолета превысила 130 процентов Эффективность фотодетектора ультрафиолета превысила 130 процентов

Физики повысили внешнюю квантовую эффективность детектора УФ-излучения

N+1
Как правильно фотографироваться в спортзале Как правильно фотографироваться в спортзале

Не для лайков в «Инстаграм», а для твоей же безопасности!

Maxim
Кристин Барански. Выбор цели Кристин Барански. Выбор цели

Кристин Барански — одна из знаменитых «некрасивых красавиц»

Караван историй
«Он как Хабиб, но для другой аудитории»: как парень из сибирской деревни стал чемпионом UFC и заработал $1 млн «Он как Хабиб, но для другой аудитории»: как парень из сибирской деревни стал чемпионом UFC и заработал $1 млн

Кто сделал Петра Яна боксером, и зачем он ушел в смешанные единоборства?

Forbes
6 основных причин внезапного набора веса (и не все из них очевидные) 6 основных причин внезапного набора веса (и не все из них очевидные)

Колебания веса — обычное дело, но иногда на это стоит обратить внимание

Playboy
Как и почему состоятельные женщины попадают в сексуальные ловушки? Как и почему состоятельные женщины попадают в сексуальные ловушки?

Умные, взрослые, обеспеченные и... одинокие. Они становятся легкой добычей

Psychologies
Елена Лебедева. Журавль в небе Елена Лебедева. Журавль в небе

Жизнь актрисы Елены Лебедевой полна трагичных моментов

Караван историй
Почему путь к успеху лежит через толерантность к скуке и готовность к унижению Почему путь к успеху лежит через толерантность к скуке и готовность к унижению

Отрывок из книги Марка Гоулстона, рассказывающей, как изменить жизнь к лучшему

Inc.
Как правильно произносить названия китайских компаний Как правильно произносить названия китайских компаний

Стоит освоить произношения брендов, а там и до уровня носителя рукой подать

Maxim
Забытый суперкар Cizeta V16T: обогнать Lamborghini и умереть Забытый суперкар Cizeta V16T: обогнать Lamborghini и умереть

Что будет, если бывшие спецы из Lamborghini построят свой собственный суперкар?

Популярная механика
КПП “Мерседеса” сорвала план солдата из США по угону немецкого такси КПП “Мерседеса” сорвала план солдата из США по угону немецкого такси

Военный из США попытался угнать “Мерседес” таксиста, но не справился с его КПП

Популярная механика
Этикет чтения в деталях Этикет чтения в деталях

Книжные цепи, ножи и другие приспособления, которые облегчали жизнь книге

Наука и жизнь
Билли Айлиш — главная звезда поколения Z. Публикуем фрагмент первой полной биографии певицы Билли Айлиш — главная звезда поколения Z. Публикуем фрагмент первой полной биографии певицы

Фрагмент из первой полной биографии Билли Айлиш

Esquire
Утки, черепашки и луна в матроске Утки, черепашки и луна в матроске

Ради них дети и подростки девяностых могли проснуться рано утром в выходные?

Лиза
Любимые рецепты Лали Чочия: Сухумские «сигаретки» и мамин яблочный пирог Любимые рецепты Лали Чочия: Сухумские «сигаретки» и мамин яблочный пирог

Что может быть прекраснее запаха свежей выпечки дома?

Seasons of life
Открыть в приложении