Los investigadores han descubierto que un pequeño tramo es suficiente para liberar las exóticas propiedades eléctricas de un aislante topológico recién descubierto. desencadenar un comportamiento previamente encerrado a temperaturas criogénicas.

El compuesto, llamado hexaboruro de samario, se ha estudiado durante décadas. Pero recientemente ha gozado de un renovado interés como los científicos predijeron por primera vez y luego descubrieron que era un nuevo tipo de aislante topológico, un material que destierra las corrientes eléctricas de su interior y las obliga a viajar a lo largo de su periferia. Ese comportamiento solo emerge alrededor de 4 grados por encima del cero absoluto, aunque, frustrar posibles aplicaciones.

Ahora, experimentales de la Universidad de California, Irvine (UCI), trabajando con el becario de JQI Victor Galitski y el ex investigador postdoctoral de JQI Maxim Dzero (ahora en la Universidad Estatal de Kent), han encontrado una manera de activar el comportamiento criogénico del hexaboruro de samario a temperaturas mucho más altas. Al estirar pequeños cristales del metal en menos de un por ciento, el equipo pudo detectar las corrientes superficiales características de un aislante topológico a 240 K (menos 33 C), casi a temperatura ambiente y, En todo caso, muy lejos de los 4 K. Las corrientes incluso persistieron una vez que se eliminó la tensión.

Su técnica, que se informó recientemente en Materiales de la naturaleza , utiliza elementos piezoeléctricos que se doblan cuando se alimentan con corriente eléctrica. Suspendiendo una muestra de hexaboruro de samario entre dos soportes de titanio y tirando de un lado, los investigadores pudieron medir las propiedades eléctricas del cristal para diferentes temperaturas y cantidades de estiramiento.

El año pasado, Galitski se asoció con el mismo grupo experimental en la UCI y descubrió una aplicación potencial para las corrientes superficiales inusuales del hexaboruro de samario. Descubrieron que sostener un pequeño cristal a un voltaje fijo podría producir corrientes oscilantes en su superficie. Estas señales tic-tac están en el corazón de la electrónica digital moderna, pero por lo general requieren relojes que son mucho más grandes que los cristales del tamaño de una micra.

El nuevo resultado podría hacer que tales aplicaciones sean más probables, e incluso podría lograrse sin ningún elemento piezoeléctrico. Puede ser posible cultivar hexaboruro de samario como una película delgada sobre otro material que naturalmente lo estiraría. dicen los investigadores.