En un artículo reciente publicado en Cartas de revisión física una colaboración de investigación ha informado sobre nuevos conocimientos sobre la conducción electrónica y la interferencia en aisladores topológicos 2-D, un tipo exótico de aislante que solo conduce en el borde y que podría ser clave para el desarrollo de una nueva generación de dispositivos electrónicos.

Por décadas, Se pensaba que los materiales aislantes eran un tema aburrido desde el punto de vista de la electrónica, ya que los electrones son inmóviles y no pueden contribuir a la conducción eléctrica. Recientemente, los investigadores propusieron una clase diferente de aislante y la encontraron experimentalmente. Se llaman "aislantes topológicos, "ya que su estructura electrónica se puede clasificar matemáticamente de manera diferente a los aisladores convencionales.

Una propiedad fascinante de los aislantes topológicos es que, si bien permanecen aislantes en su mayor parte, son muy buenos conductores en el borde. En esos bordes los electrones viajan en canales cuánticos en cualquier dirección, como en una autopista de dos carriles. También como una carretera Los giros en U están prohibidos:los electrones en el borde no pueden cambiar de dirección sin romper las reglas. La aplicación de un campo magnético externo elimina esta prohibición y permite que los electrones giren.

La investigación publicada recientemente revela la interacción de los estados de borde cuántico a través de una unión lateral en un pozo cuántico de HgTe, un aislante topológico 2-D canónico. De sus resultados, los investigadores extrajeron nueva información sobre las propiedades fundamentales de los estados de borde topológicos y propusieron estrategias para afinar su interacción.

"En nuestro trabajo, Probamos las consecuencias de los giros en U de los electrones en la conducción de nuestros dispositivos. También mostramos cómo, en determinadas circunstancias, los electrones a los que se les permite girar parecen hacerlo de manera ordenada, como en una especie de rotonda, generando una interferencia constructiva, "Explica Calvo.

Este trabajo aporta nuevos conocimientos sobre las propiedades fundamentales de los estados de borde y sus propiedades de conducción en aisladores topológicos bidimensionales. Tales propuestas para controlar las propiedades e interacciones de estos estados son clave para su aplicación en el desarrollo de una nueva generación de dispositivos electrónicos basados ​​en propiedades fundamentales cuánticas de los materiales.