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

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
Кайл Чайка: В поисках минимализма Кайл Чайка: В поисках минимализма

Глава из книги, посвященной поиску минимализма в архитектуре и жизни

СНОБ
Только наука: сколько времени нам нужно, чтобы влюбиться Только наука: сколько времени нам нужно, чтобы влюбиться

Сколько часов, минут и секунд нужно человеку, чтобы привязаться к партнеру?

ТехИнсайдер
Лаборатория на дому Лаборатория на дому

Можно ли доверять домашним экспресс-тестам

Лиза
Как научиться довольствоваться тем, что есть, и перестать сравнивать свою жизнь с чужими Как научиться довольствоваться тем, что есть, и перестать сравнивать свою жизнь с чужими

Как перестать вечно гнаться за идеалом?

ТехИнсайдер
Зависимые отношения. Оставить или избежать? Зависимые отношения. Оставить или избежать?

Чем грозят зависимые отношения

Cosmopolitan
Богемные выходные: Променад по подмосковным усадьбам Богемные выходные: Променад по подмосковным усадьбам

Чтобы насладиться спокойствием и историей, необязательно уезжать далеко

Seasons of life
«Академия Амбрелла»: как второй сезон самого популярного в России супергеройского сериала Netflix отвечает на вопросы первого «Академия Амбрелла»: как второй сезон самого популярного в России супергеройского сериала Netflix отвечает на вопросы первого

Почему вселенная сериала «Академия Амбрелла» гораздо более ладная, чем кажется

Esquire
Модная модель воспитания Модная модель воспитания

Представления о воспитании снова меняются

Лиза
Из чугуна и песка Из чугуна и песка

Акустическая нирвана Джонатана Вейса

Robb Report
Тюленьи вши пережили давление в 200 атмосфер Тюленьи вши пережили давление в 200 атмосфер

Тюленьи вши без проблем переживают погружение на огромную глубину

N+1
Ребенок к школе готов? Ребенок к школе готов?

Младшеклассникам и их родителям посвящается

Домашний Очаг
Сбросить 50 килограммов: реальная история нашей читательницы Сбросить 50 килограммов: реальная история нашей читательницы

Когда я говорю, что похудела на 50 кг, многие мне говорят, что я привираю

Cosmopolitan
Физики избавились от объектива в камере светового поля Физики избавились от объектива в камере светового поля

Ученые сформировали изображения светового поля без использования объектива

N+1
«Как устроен город: 36 эссе по философии урбанистики» «Как устроен город: 36 эссе по философии урбанистики»

Отрывок из книги архитектурного критика Григория Ревзина об урбанистике

N+1
Гид Esquire по правильному мужскому питанию Гид Esquire по правильному мужскому питанию

Обстоятельный ликбез о слагаемых сбалансированного мужского рациона

Esquire
4 из 5 предпринимателей в России заметили, что эффективность их команд упала на удаленке. Почему так вышло — и что с этим делать 4 из 5 предпринимателей в России заметили, что эффективность их команд упала на удаленке. Почему так вышло — и что с этим делать

Почему сотрудники, перешедшие на удаленку, значительно потеряли в продуктивности

Inc.
​​​​​​​Радуга на тарелке ​​​​​​​Радуга на тарелке

Почему нужно есть овощи и фрукты всех цветов радуги?

Здоровье
Зачем 65 лет назад из Москвы в Дрезден отправили «Сикстинскую мадонну» Рафаэля и другие сокровища саксонских курфюрстов Зачем 65 лет назад из Москвы в Дрезден отправили «Сикстинскую мадонну» Рафаэля и другие сокровища саксонских курфюрстов

История обнаружения сокровищ Дрезденской галереи в мае 1945 года

Forbes
Как стать красавицей Как стать красавицей

Умеешь ли ты быть красивой?

Cosmopolitan
Сила света: почему защита от солнца нужна круглый год Сила света: почему защита от солнца нужна круглый год

Оберегать кожу от ультрафиолета нужно и летом, и зимой

Psychologies
Физики упорядочили электродипольную решетку молекул воды Физики упорядочили электродипольную решетку молекул воды

Открытие, которое может помочь ученым в создании искусственных квантовых систем

N+1
Путешествие длиной в жизнь Путешествие длиной в жизнь

Уроки, которые я выучил за 15 лет руководства компанией Walt Disney Company

kiozk originals
Укус осы: первая помощь, чего ждать, что делать в случае аллергии Укус осы: первая помощь, чего ждать, что делать в случае аллергии

Как избежать укусов ос, а также что делать, если вас все же ужалили

VOICE
Пойти по дорогам Ломоносова: как в Архангельской области развивают деревенский туризм Пойти по дорогам Ломоносова: как в Архангельской области развивают деревенский туризм

Как на русском севере создают аналог паломнической тропы святого Иакова

Forbes
Только женщины спасут этот мир Только женщины спасут этот мир

Виктор Пелевин написал роман для читательниц

Эксперт
Как пользоваться праймером для лица, чтобы продлить стойкость макияжа Как пользоваться праймером для лица, чтобы продлить стойкость макияжа

Праймер для лица — твоя настоящая палочка-выручалочка

Cosmopolitan
Собака Павлова: 8 мифов о первооткрывателе условного рефлекса Собака Павлова: 8 мифов о первооткрывателе условного рефлекса

«Вокруг света» разобрался, что есть миф об учёном, а что — чистая правда

Вокруг света
Набор веса при климаксе: как питаться, чтобы его избежать и быть в форме Набор веса при климаксе: как питаться, чтобы его избежать и быть в форме

Во время менопаузы удерживать вес на месте становится сложнее

Cosmopolitan
5 причин, почему не нужно рожать еще одного ребенка: исповедь психолога 5 причин, почему не нужно рожать еще одного ребенка: исповедь психолога

Хотите большую семью и много детей? А вы уверены, что вам нужно именно это?

Psychologies
Открыть в приложении