Несмотря на эффект Кондо: некоторая проводимость сохраняется.Около сорока лет назад физики заметили, что SmB6 все еще сохраняет остаточную проводимость при температурах ниже 4 Кельвина, причина которой до сих пор оставалась неясной.
После открытия класса материалов топологического изолятора около 12 лет назад, гипотезы стали настаивать на том, что SmB6 может быть как топологическим изолятором, так и изолятором Кондо, что могло бы объяснить аномалию проводимости на очень фундаментальном уровне, поскольку это вызывает особую проводимость. состояния на поверхности. Первоначальные эксперименты действительно указывали на это.BESSY II: точные измерения уровней энергииТеперь международная группа, возглавляемая профессором Оливером Рейдером, смогла тщательно исследовать особенно хорошие образцы SmB6 на BESSY II.
Образцы, выращенные партнерами в Украине, были расколоты по определенным кристаллическим плоскостям и исследованы с помощью ARPES 13, уникального прибора высокого разрешения для фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением на BESSY II. Физикам удалось достичь необходимых криотемператур ниже 1 кельвина и довольно точно измерить уровни энергии различных электронных зон в зависимости от геометрии кристалла.Первый анализ: нет топологического изолятора
Их измерения действительно подтвердили результат о подвижности электронов на поверхности, но одновременно предоставили свидетельство того, что четное число наблюдаемых зонных переходов несовместимо с электронами, занимающими топологические поверхностные состояния.Сдвиг запрещенной зоны объясняет проводимостьВ последующих экспериментах исследователи интенсивно искали альтернативное объяснение проводимости, которое тем временем фактически было продемонстрировано на поверхности. «Мы смогли показать, что промежутки между разрешенными энергетическими уровнями электронов, которые открылись из-за эффекта Кондо, были немного смещены на поверхности.
В результате образец остается проводящим только там. Это, однако, ясно означает, что «Замечательная поверхностная проводимость не связана с топологией системы», — объясняет доктор Эмиль Ринкс, проводивший эксперименты с докторантом Питером Хлавенка (HZB и Университет Потсдама).Перспективы: спинтроника и зеленые ИТИсследования топологических изоляторов и других материалов, демонстрирующих ярко выраженные квантовые эффекты, могут привести к созданию новых электронных компонентов для энергоэффективных информационных технологий.
Информация может быть обработана и сохранена с минимальными затратами энергии, если мы сможем лучше понять эти материалы и, таким образом, контролировать их.