Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
Annons
© chalmers Komponenter | 14 december 2015

Chalmers med genombrott inom topologiska isolatorer

Forskare pÄ Chalmers har för första gÄngen rapporterat elektrisk uppmÀtning av spinnström pÄ ytan av en topologisk isolator vid rumstemperatur, genom att anvÀnda en ferromagnetisk detektor.
Material i fast tillstĂ„nd delades traditionellt upp i tre klasser: ledare, halvledare och isolatorer. Nyligen har en ny klass av material föreslagits och tagits fram – topologiska isolatorer – dĂ€r bĂ„de isolerande och ledande egenskaper kan finnas samtidigt i samma material. Topologiska isolatorer Ă€r isolerande inne i materialet, men ledande pĂ„ ytan, med mindre resistans Ă€n konventionella material. Detta Ă€r möjligt pĂ„ grund av den unikt starka vĂ€xelverkan mellan elektronernas spinn- och banrörelsemĂ€ngdsmoment, med tillhörande tidssymmetri. VĂ€xelverkan Ă€r sĂ„ stark att elektronernas spinn blir lĂ„st vinkelrĂ€tt mot rörelsemĂ€ngden, vilket genererar en polariserad spinnström pĂ„ ytan av den topologiska isolatorn nĂ€r man applicerar ett elektriskt fĂ€lt. Dessa spinnpolariserade elektroner pĂ„ ytan har ingen effektiv massa, och Ă€r extremt motstĂ„ndskraftiga mot de flesta störningar frĂ„n defekter eller orenheter. De kan möjliggöra spridningsfria spinnströmmar. Forskarna pĂ„ Chalmers har för första gĂ„ngen uppmĂ€tt spinnström elektriskt vid rumstemperatur, pĂ„ ytan av den topologiska isolatorn vismutselenid (Bi2Se3), med hjĂ€lp av ferromagnetiska tunnelkontakter. SĂ„dana kontakter Ă€r kĂ€nda för att vara mycket kĂ€nsliga för spinnpolarisering, och kĂ€nner av Bi2Se3-ytan genom att mĂ€ta upp magnetoresistansen mellan parallell och antiparallell riktning av spinnströmmen och den ferromagnetiska magnetiseringen. – Nyckelfaktorerna för de hĂ€r resultaten vid rumstemperatur Ă€r topologiska isolatorkristaller av hög kvalitet och spinnkĂ€nsliga ferromagnetiska tunnelkontakter som förberetts noggrant genom nanoframstĂ€llning i renrum, förklarar AndrĂ© Dankert, som Ă€r artikelns huvudförfattare.
Annons
Annons
Visa fler nyheter
2019-02-15 09:57 V12.1.1-1