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

Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания

Как удалось запечатлеть колоссального кальмара в родных для него глубинах океана

N+1
Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink

Далеко ли нам до полной интеграции с компьютером – и причем тут Гертруда

Популярная механика
Ледник в Антарктиде «ворует» лед у своего соседа Ледник в Антарктиде «ворует» лед у своего соседа

Ученые обнаружили, что один из ледников Антарктиды ворует лед у своего соседа

ТехИнсайдер
Из тюрьмы в бочку Из тюрьмы в бочку

Куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они?

Forbes
«Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину» «Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину»

Почему во время Крымской войны большинство солдат погибало в госпиталях

N+1
Иди и греши! 7 смертных грехов как залог счастливой и спокойной жизни Иди и греши! 7 смертных грехов как залог счастливой и спокойной жизни

От грехов никуда не деться, но что с ними тогда делать?

Cosmopolitan
«Карикатура на диктатора поможет побороть страх». Белорусский протест в картинах, комиксах и хештегах «Карикатура на диктатора поможет побороть страх». Белорусский протест в картинах, комиксах и хештегах

Как искусство помогает протестующим в Беларуси

СНОБ
«Извини, что голосовым»: 7 правил digital-этикета «Извини, что голосовым»: 7 правил digital-этикета

О том, что такое цифровой этикет, и стоит ли его соблюдать

Psychologies
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
«Как называются женщины» «Как называются женщины»

Обозначения женщин в русском языке сегодня обсуждают наиболее эмоционально

N+1
8 музыкальных видеоклипов, в которых снялся Джонни Депп 8 музыкальных видеоклипов, в которых снялся Джонни Депп

Сколько видеоклипов с Джонни Деппом ты видел?

Maxim
Как избавиться от черных точек на носу: 5 домашних способов Как избавиться от черных точек на носу: 5 домашних способов

Мы поможем найти решение, чтобы твое лицо выглядело чистым и сияющим

Cosmopolitan
Самый лучший друг: может ли собака забыть хозяина? Самый лучший друг: может ли собака забыть хозяина?

Истории про верность собак всегда вызывают восхищение, а иногда даже и слезы

Популярная механика
Место на карте: долина реки Бикин Место на карте: долина реки Бикин

Долина реки Бикин — место, где сохранились леса доледникового периода

Культура.РФ
Как ошибаются камеры ГИБДД: разбор неоднозначных ситуаций Как ошибаются камеры ГИБДД: разбор неоднозначных ситуаций

Что делать, если вам пришел странный штраф

РБК
Anyships — это как убер, только для яхт Anyships — это как убер, только для яхт

Теперь петербуржцы могут арендовать яхту или катер в один клик!

Собака.ru
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
Господская болезнь Господская болезнь

Как (и почему) мы до сих пор болеем подагрой

N+1
Дмитрий Крутов: «Никакие инструменты не заставят вас захотеть расти и развиваться» Дмитрий Крутов: «Никакие инструменты не заставят вас захотеть расти и развиваться»

Директор Skillbox — о том, как стимулировать себя на постоянную учебу

РБК
Много шума для тишины Много шума для тишины

Как развивались системы активного шумоподавления и каковы их возможности

N+1
Работал официантом, даже когда стал известным: история Тимы Белорусских Работал официантом, даже когда стал известным: история Тимы Белорусских

10 удивительных фактов о певце Тиме Белорусских

Cosmopolitan
Генерал по лицею Генерал по лицею

Седой генерал – директор Царскосельского лицея

Дилетант
Большой седан до 1,5 млн: 6 надежных вариантов на вторичке Большой седан до 1,5 млн: 6 надежных вариантов на вторичке

Выбираем надежный бизнес-седан с пробегом

РБК
Ретинол: что нужно знать о звезде бьюти-рынка и БАДов Ретинол: что нужно знать о звезде бьюти-рынка и БАДов

Собрали важные факты про ретинол, а если по-научному — про ретиноиды

РБК
Ради всего святого, поймайте меня: маньяк, который хотел, чтобы его нашли Ради всего святого, поймайте меня: маньяк, который хотел, чтобы его нашли

Помадный маньяк умолял полицию отыскать и схватить его

Cosmopolitan
Пять скрытых возможностей ключа-зажигания, о которых не рассказывают в автошколе Пять скрытых возможностей ключа-зажигания, о которых не рассказывают в автошколе

Знаешь ли ты обо всех секретах, которые старательно ключ зажигания?

Maxim
Рассказы и романы Рэя Брэдбери — в порядке возрастания восторга: рейтинг Esquire Рассказы и романы Рэя Брэдбери — в порядке возрастания восторга: рейтинг Esquire

Девять книг Рэя Брэдбери, которые открывают разные грани таланта писателя

Esquire
10 самых глупых рекордов, которые никто не собирается побивать 10 самых глупых рекордов, которые никто не собирается побивать

Если решишься побить их все, то быстрее заработаешь Премию Дарвина.

Maxim
Фотограф Люся Жарикова: «Красота для меня — это сама жизнь» Фотограф Люся Жарикова: «Красота для меня — это сама жизнь»

Интервью с фотографом Люсей Жариковой

Seasons of life
Сантьяго Ластра: «Время ненужных инноваций уходит» Сантьяго Ластра: «Время ненужных инноваций уходит»

Интервью с мексиканским шеф-поваром Сантьяго Ластра

Bones
Открыть в приложении