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

Хронический стресс ухудшил слух мышей Хронический стресс ухудшил слух мышей

У мышей под действием хронического стресса ухудшился слух

N+1
С видом на город С видом на город

Интерьер в современном стиле в доме с потрясающим видом на Неву и Смольный собор

SALON-Interior
Раскрыт нейронный механизм, который связывает рабочую и долговременную память Раскрыт нейронный механизм, который связывает рабочую и долговременную память

Ученые нашли нейроны гиппокампа, которые отвечают за рабочую и долгую память

ТехИнсайдер
Отрывок из новой книги Димы Зицера о воспитании ребенка Отрывок из новой книги Димы Зицера о воспитании ребенка

Одна из глав новой книги Димы Зицера «Обязанности. Кто кому должен?»

СНОБ
Конкурс страшных рассказов: Конкурс страшных рассказов:

Рассказ о семье, смерти и пчёлах: как девочка стала королевой одной ячейки

VOICE
Яд вьетнамских сколопендр подействовал на разные ионные каналы жертв и сородичей Яд вьетнамских сколопендр подействовал на разные ионные каналы жертв и сородичей

Яд вьетнамских сколопендр может быть смертелен даже для человека

N+1
Укус клеща у человека: симптомы, что делать, чем обработать Укус клеща у человека: симптомы, что делать, чем обработать

Как определить, что перед вами клещ, и что делать, если он вас укусил

Cosmopolitan
6 моделей брюк, которые визуально укорачивают и полнят ноги — говорим им 6 моделей брюк, которые визуально укорачивают и полнят ноги — говорим им

Неправильные брюки могут сделать твои ноги визуально более короткими и крупными

Cosmopolitan
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
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
Алексей Морозов: «Люблю крутые виражи» Алексей Морозов: «Люблю крутые виражи»

Мы привыкли видеть Алексея Морозова в ролях сильных, бескомпромиссных парней

Добрые советы
Повредил машину из-за ремонта дороги: как получить компенсацию Повредил машину из-за ремонта дороги: как получить компенсацию

Повредил машину из-за ремонта дороги. Что делать?

РБК
Возвращение русского плиозавра Возвращение русского плиозавра

Куда можно отправиться, чтобы прикоснуться к миру гигантских рептилий древности

Популярная механика
Дети, которые провели много лет в плену у маньяков Дети, которые провели много лет в плену у маньяков

Эти страшные истории подтверждают, что никто не застрахован

Cosmopolitan
С новым лордом! С новым лордом!

Что стоит за званием пожизненного лорда

Огонёк
Амурские волны Амурские волны

Путешествия и открытия морского офицера Геннадия Невельского

Вокруг света
В чем причина пульсаций далекого облака газа В чем причина пульсаций далекого облака газа

Почему пульсирует непримечательное облако газа?

Популярная механика
Слишком хорошо, чтобы быть правдой: почему вам стоит больше узнать о бренде Toogood Слишком хорошо, чтобы быть правдой: почему вам стоит больше узнать о бренде Toogood

Бренд Toogood, в рамках которого примиряются домашний и формальный стили

GQ
Как отрастить волосы после стрижки в домашних условиях Как отрастить волосы после стрижки в домашних условиях

Ваша переменчивая натура после короткой стрижки требует длинные волосы?

Cosmopolitan
Землянин на Марсе. Вспоминаем жизнь и творчество Рэя Брэдбери к его 100-летнему юбилею Землянин на Марсе. Вспоминаем жизнь и творчество Рэя Брэдбери к его 100-летнему юбилею

По случаю 100-летия Рэя Брэдбери вспоминаем его творческое наследие

Esquire
Кто ответит за эту архитектуру? Дискуссия о Москве, трендах в строительстве и неравнодушных жителях Кто ответит за эту архитектуру? Дискуссия о Москве, трендах в строительстве и неравнодушных жителях

Дискуссия о городской архитектуре. Самые интересные моменты обсуждения

СНОБ
Минимум во всём Минимум во всём

Минимализм и функциональность для молодой заказчицы от Юлии Гладковой

SALON-Interior
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
8 знаменитых мужчин, перенесших пластические операции 8 знаменитых мужчин, перенесших пластические операции

Внешность для знаменитостей — визитная карточка и гарантия новых контрактов

РБК
Владимир Маркин: Владимир Маркин:

Владимир Маркин о хите «Сиреневый туман» и своей жизни до карьеры музыканта

Караван историй
Боновые заграждения проекта The Ocean Cleanup оказались неэффективны против пластика в океане Боновые заграждения проекта The Ocean Cleanup оказались неэффективны против пластика в океане

Такие устройства смогут извлечь не более 5% пластика с поверхности океана

N+1
Новый полимер на основе скорлупы поможет исцелить травмы черепа Новый полимер на основе скорлупы поможет исцелить травмы черепа

Инновационный материал для имплантов на основе биокерамики из яичной скорлупы

Популярная механика
Верните женщинам право на «нет»: почему нам надо научиться отказывать Верните женщинам право на «нет»: почему нам надо научиться отказывать

Почему женщинам так сложно говорить «нет» и зачем нам надо научиться это делать

Cosmopolitan
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
Когда ядро Земли начало остывать: древняя загадка Когда ядро Земли начало остывать: древняя загадка

Загадочная аномалия железного ядра нашей планеты

Популярная механика
Открыть в приложении