Por primera vez, Los físicos han construido un aislante topológico único en el que las excitaciones ópticas y electrónicas se hibridan y fluyen juntas. Informan de su descubrimiento en Naturaleza .

Los aislantes topológicos son materiales con propiedades muy especiales. Conducen electricidad o partículas de luz solo en su superficie o bordes, no el interior. Esta característica inusual podría proporcionar innovaciones técnicas, y los aislantes topológicos han sido objeto de una intensa investigación mundial durante varios años.

Físicos de la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) en Baviera, Alemania, con colegas del Technion en Haifa, Israel, y la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur han informado de su descubrimiento en la revista Naturaleza . El equipo ha construido el primer "aislante topológico excitón-polaritón, "un aislante topológico que opera simultáneamente con excitaciones lumínicas y electrónicas.

Profesor Sven Höfling, quien dirige la Cátedra JMU de Física Aplicada, dice que estos aislantes topológicos tienen un doble beneficio:"Podrían usarse tanto para sistemas electrónicos conmutados como para aplicaciones láser". Los aislantes topológicos desarrollados anteriormente se basan en electrones o fotones solamente.

Dr. Sebastian Klembt, líder de grupo en la silla de Höfling, desempeñó un papel principal en el proyecto. Él da más detalles:"El novedoso aislante topológico se construyó en un microchip y básicamente consiste en el compuesto semiconductor de arseniuro de galio. Tiene una estructura de panal y se compone de muchos pilares pequeños, cada dos micrómetros (dos millonésimas de metro) de diámetro ".

La dirección de propagación se puede controlar

Al excitar esta microestructura con luz láser, en su interior se forman partículas de materia ligera, exclusivamente en los bordes. Luego, las partículas viajan a lo largo de los bordes y alrededor de las esquinas con una pérdida relativamente baja. "Un campo magnético nos permite controlar e invertir la dirección de propagación de las partículas, "Dice Klembt.

Es un sistema sofisticado que funciona en dimensiones orientadas a la aplicación en un microchip y en el que se puede controlar la luz. Generalmente, Esto es difícil de lograr:las partículas de luz pura no tienen carga eléctrica y, por lo tanto, no pueden controlarse fácilmente con campos eléctricos o magnéticos. El nuevo aislante topológico es capaz de hacer esto "enviando luz a la vuelta de la esquina, " en una forma de hablar.