Físicos experimentales de la Universidad de Illinois (Urbana-Champaign) han llevado a cabo la primera observación de un tipo específico de aislante topológico inducido por desorden. Aplicaciones: computación cuántica, miniaturización electrónica en soportes de información y en espintrónica. Científicos de todo el mundo están trabajando para comprender las propiedades microscópicas de estos materiales que conducen libremente la electricidad a lo largo de sus bordes, aunque su volumen sea un aislante. https://arxiv.org/abs/1802.02109 (Go to #1)
"La configuración experimental de Gadway es el sueño de un teórico", agrega Massignan. "Era como jugar con LEGO: el modelo que imaginábamos se podría construir paso a paso, en un laboratorio real. Cada elemento del Hamiltoniano que teníamos en mente podría implementarse de manera muy cuidadosa y cambiarse en tiempo real." Aislante topológico Anderson: Esta idea, propuesta por Philip W. Anderson en su famoso artículo de 1972 “More is different” (http://science.sciencemag.org/content/177/4047/393) y desarrollada por Robert Laughlin, entre otros, defiende que el todo es mucho más que la simple suma de las partes. Las propiedades de un sistema compuesto, ya sea un cristal, una proteína, o un núcleo atómico, no se pueden deducir, en la práctica, de las propiedades de las piezas que los componen (átomos, aminoácidos, quarks), sino que emergen como consecuencia de la organización espontánea de sus constituyentes. Dichas propiedades nacen de la complejidad del conjunto y no pueden entreverse analizando los constituyentes por separado: una sinfonía de Beethoven se caracteriza por patrones que se pierden de vista al considerar las notas musicales por separado; saber tres acordes, no te garantiza componer canciones como las de Bob Dylan. https://gefes-rsef.org/2016/12/19/revolucion-topologica-en-materia-condensada/ Flujo de electrones en los bordes
“El flujo de electrones en los bordes en este tipo de material resulta estar ligado al espín (up y down) de cada electrón; sorprendentemente los electrones de espín opuesto se mueven en sentido contrario a lo largo de los bordes. Por tanto, se pueden generar corrientes con un spin definido en una dirección o en otra. Los canales o carriles del borde del material se pueden imaginar como una carretera de doble sentido en la que los electrones up van en una dirección y los down en la otra. Y no puede ser de otra manera”, explica Ugeda.
Por otra parte, cabe destacar que debido a las propiedades topológicas de este material la corriente eléctrica debería ser insensible a la contaminación e impurezas que pueda haber en el material, algo que distingue a los aislantes topológicos de materiales conductores convencionales. Otra ventaja añadida es que el material en cuestión “es estable químicamente y realmente sencillo de sintetizar. Además se puede combinar con otros materiales bidimensionales a modo sándwich para diseñar materiales artificiales con propiedades 'a la carta' para cualquier aplicación específica”, añade el investigador. https://www.agenciasinc.es/Noticias/Un-aislante-topologico-con-potencial-en-espintronica https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/las-singularidades-del-cerebro-adolescente-642/aislantes-topolgicos-13409
Comentarios
"La configuración experimental de Gadway es el sueño de un teórico", agrega Massignan. "Era como jugar con LEGO: el modelo que imaginábamos se podría construir paso a paso, en un laboratorio real. Cada elemento del Hamiltoniano que teníamos en mente podría implementarse de manera muy cuidadosa y cambiarse en tiempo real."
Aislante topológico Anderson: Esta idea, propuesta por Philip W. Anderson en su famoso artículo de 1972 “More is different” (http://science.sciencemag.org/content/177/4047/393) y desarrollada por Robert Laughlin, entre otros, defiende que el todo es mucho más que la simple suma de las partes. Las propiedades de un sistema compuesto, ya sea un cristal, una proteína, o un núcleo atómico, no se pueden deducir, en la práctica, de las propiedades de las piezas que los componen (átomos, aminoácidos, quarks), sino que emergen como consecuencia de la organización espontánea de sus constituyentes. Dichas propiedades nacen de la complejidad del conjunto y no pueden entreverse analizando los constituyentes por separado: una sinfonía de Beethoven se caracteriza por patrones que se pierden de vista al considerar las notas musicales por separado; saber tres acordes, no te garantiza componer canciones como las de Bob Dylan. https://gefes-rsef.org/2016/12/19/revolucion-topologica-en-materia-condensada/
Flujo de electrones en los bordes
“El flujo de electrones en los bordes en este tipo de material resulta estar ligado al espín (up y down) de cada electrón; sorprendentemente los electrones de espín opuesto se mueven en sentido contrario a lo largo de los bordes. Por tanto, se pueden generar corrientes con un spin definido en una dirección o en otra. Los canales o carriles del borde del material se pueden imaginar como una carretera de doble sentido en la que los electrones up van en una dirección y los down en la otra. Y no puede ser de otra manera”, explica Ugeda.
Por otra parte, cabe destacar que debido a las propiedades topológicas de este material la corriente eléctrica debería ser insensible a la contaminación e impurezas que pueda haber en el material, algo que distingue a los aislantes topológicos de materiales conductores convencionales. Otra ventaja añadida es que el material en cuestión “es estable químicamente y realmente sencillo de sintetizar. Además se puede combinar con otros materiales bidimensionales a modo sándwich para diseñar materiales artificiales con propiedades 'a la carta' para cualquier aplicación específica”, añade el investigador. https://www.agenciasinc.es/Noticias/Un-aislante-topologico-con-potencial-en-espintronica
https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/las-singularidades-del-cerebro-adolescente-642/aislantes-topolgicos-13409