Wezenlijk nieuwe elektronica
Een van de onderzoekers: ‘Onze classificatie opent de weg voor een systematische zoektocht naar hoogwaardige bouwmaterialen die wezenlijk nieuwe elektronica mogelijk maken. Er bestaan veel meer van dit soort materialen dan men voor mogelijk hield.’ De groep identificeerde 18 verschillende topologische isolatoren in tweedimensionale kristallen, en minstens 70 in driedimensionale kristallen.
Kwantumdeeltjes
De kwantumfysica heeft ongekende wegen geopend naar ultrasnelle en krachtige elektronica: steeds kleinere chips, miniatuurschakelingetjes en in de toekomst hopelijk de kwantumcomputer, die vele ingewikkelde berekeningen tegelijk zal kunnen uitvoeren. Dit kan allemaal doordat kwantumdeeltjes verschillende dingen tegelijk zijn, en op verschillende plaatsen tegelijk kunnen zijn.
Bouwmateriaal
Dit bizarre kwantumgedrag is echter zeer kwetsbaar en verdwijnt onmiddellijk bij aanraking met de gewone buitenwereld. Wetenschappers zijn dan ook naarstig op zoek naar materialen die dit gedrag vast kunnen houden op macroscopische schaal. Die materialen kunnen dan gebruikt worden als bouwmateriaal voor de elektronica van de toekomst.
Collectief gedrag
Kort geleden is ontdekt dat zulke materialen inderdaad bestaan. In die materialen vertonen alle elektronen samen collectief kwantumgedrag, maar de individuele elektronen kunnen niet bewegen. Dat laatste maakt het materiaal elektrisch isolerend.
Wetenschappelijke publicatie:
Robert-Jan Slager, et al.: The space group classification of topological band-insulators
Bron:
Universiteit Leiden
