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

Психоскопия ближнего поля Психоскопия ближнего поля

Даже за совсем умозрительной фантастикой может скрываться серьезная научная база

N+1
Доказано: мозг слепых и зрячих одинаково реагирует на лица Доказано: мозг слепых и зрячих одинаково реагирует на лица

Что первично при дифференциации мозга: жизненный опыт или встроенная структура?

Популярная механика
На Марсе нашли протяженные прибрежные осадочные отложения древнего океана На Марсе нашли протяженные прибрежные осадочные отложения древнего океана

Хотя поверхность Марса сухая, многие особенности рельефа ― древние речные дельты

N+1
Зачем Telfar открыли предзаказ на свои самые популярные сумки Зачем Telfar открыли предзаказ на свои самые популярные сумки

Купить тоут Telfar невозможно – их дропы разлетаются быстрее, чем у Supreme

GQ
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Эмоцио VS рацио: как найти золотую середину Эмоцио VS рацио: как найти золотую середину

Быть собой, безусловно, важно, но в отношениях необходима мудрость

Psychologies
Сезонная аллергия, или поллиноз: симптомы и лечение Сезонная аллергия, или поллиноз: симптомы и лечение

Что делать, если у тебя поллиноз, как облегчить свое состояние и как лечиться

Cosmopolitan
«Это неисчерпаемый источник чистой энергии» «Это неисчерпаемый источник чистой энергии»

О том, какие волны рождаются и живут в наших морях

Огонёк
Симптомы климакса: как распознать наступление менопаузы Симптомы климакса: как распознать наступление менопаузы

С менопаузой в определенном возрасте столкнется каждая женщина

Cosmopolitan
Красный цвет в интерьере: пробудите разум и чувства Красный цвет в интерьере: пробудите разум и чувства

Красные стены могут способствовать позитивным изменениям в жизни

Psychologies
Еда как есть: Три простых рецепта, чтобы удивить гостей Еда как есть: Три простых рецепта, чтобы удивить гостей

Калейдоскоп вкусов со всего света, который зовет в кулинарное путешествие

Seasons of life
Какие народные песни поют протестующие в Белоруссии Какие народные песни поют протестующие в Белоруссии

Песни-протесты в Белоруссии: не хотим мы этой войны

СНОБ
Кевин Федерлайн, Эштон Катчер и другие мужчины, которых прославили женщины Кевин Федерлайн, Эштон Катчер и другие мужчины, которых прославили женщины

И где вы их только нашли?!

Cosmopolitan
Болят колени: в чем причина? Болят колени: в чем причина?

Боль в коленях — одна из самых распространенных жалоб в кабинете ортопеда

Psychologies
Расстанемся друзьями Расстанемся друзьями

Как сохранить нормальные отношения с мужем после развода?

Лиза
Как правильно фотографироваться в спортзале Как правильно фотографироваться в спортзале

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

Maxim
И след простыл: 8 человек, которые как будто растворились в воздухе И след простыл: 8 человек, которые как будто растворились в воздухе

Перед тобой — истории реальных людей, которые бесследно исчезли

Cosmopolitan
5 самых злободневных научно-фантастических романов 5 самых злободневных научно-фантастических романов

Подборку самых интересных фантастических произведений

Популярная механика
Химики заставили люминесцентные красители светиться в твердом виде Химики заставили люминесцентные красители светиться в твердом виде

Химики синтезировали пигменты на основе органических люминесцентных красителей

N+1
Королева перевоплощения: Леди Гага примерила шесть ярких образов за один вечер Королева перевоплощения: Леди Гага примерила шесть ярких образов за один вечер

Образы Леди Гаги на церемонии MTV Video Music Awards-2020

Cosmopolitan
Лето, жара, инфекция Лето, жара, инфекция

Какие заболевания подстерегают нас летом и как себя обезопасить?

Лиза
Skoda Karoq 4x4. Квартет под управлением электроники Skoda Karoq 4x4. Квартет под управлением электроники

Знакомство с новой версией кроссовера

4x4 Club
Шесть вещей, которые реально бесят в современных автомобилях Шесть вещей, которые реально бесят в современных автомобилях

Зачем было исправлять то, что не ломалось?

Maxim
Размеры постельного белья: какие бывают и как выбрать? Размеры постельного белья: какие бывают и как выбрать?

Учёные подсчитали, что примерно треть жизни мы проводим во сне

Cosmopolitan
Land Rover Defender: кто круче - новый или старый Land Rover Defender: кто круче - новый или старый

Сравнили новый Land Rover Defender не с конкурентами, а с ним, но предыдущим

Популярная механика
Теория невероятности: как выиграть автомобиль Теория невероятности: как выиграть автомобиль

Теория вероятностей работает безотказно. И вот почему

Популярная механика
В честь Микки Мауса и мужской бороды: самые нелепые единицы измерений В честь Микки Мауса и мужской бороды: самые нелепые единицы измерений

Что быстрее – метр в секунду или фурлонг в фортнайт?

Популярная механика
Берегитесь папарацци! Lexus LC500 против Jaguar F-Type Берегитесь папарацци! Lexus LC500 против Jaguar F-Type

Спорткары на каждый день — так вообще бывает?

РБК
«Эпоха распада. Грандиозная история музыки в XX веке» «Эпоха распада. Грандиозная история музыки в XX веке»

Электронная музыка существует уже более столетия

N+1
Отрывок из книги Николая Эппле «Неудобное прошлое. Память о государственных преступлениях в России и других странах» Отрывок из книги Николая Эппле «Неудобное прошлое. Память о государственных преступлениях в России и других странах»

Фрагмент книги Николая Эппле «Неудобное прошлое»

СНОБ
Открыть в приложении