Los aisladores topológicos son una clase de materiales que han despertado un gran interés en los últimos años debido a sus inusuales propiedades electrónicas. Una de las características más llamativas de los aisladores topológicos es su capacidad para albergar estados de superficie protegidos por la topología, lo que significa que no pueden ser destruidos por el desorden o las impurezas. Estos estados de superficie tienen una serie de propiedades inusuales, incluida la capacidad de conducir electricidad sin ninguna resistencia y la capacidad de emitir electrones con una polarización de espín específica.

En un nuevo estudio, científicos de la Universidad de California en Berkeley han descubierto cómo utilizar un haz de fotones para invertir la polarización de espín de los electrones emitidos por un aislante topológico. Este descubrimiento podría conducir a nuevas formas de controlar el espín de los electrones en dispositivos electrónicos, que podrían tener importantes aplicaciones en espintrónica y computación cuántica.

Los científicos utilizaron una técnica llamada fotoemisión resuelta por espín para medir la polarización de espín de los electrones emitidos por un aislante topológico. Descubrieron que la polarización del espín de los electrones podía invertirse cambiando la energía del haz de fotones. Esto se debe a que la energía del haz de fotones determina la longitud de onda de la luz y la longitud de onda de la luz determina el impulso de los fotones. El impulso de los fotones determina entonces el espín de los electrones que se emiten.

El descubrimiento de los científicos podría conducir a nuevas formas de controlar el giro de los electrones en dispositivos electrónicos. Esto podría tener importantes aplicaciones en la espintrónica y la computación cuántica. La espintrónica es un campo de investigación que se centra en el uso de espines de electrones para almacenar y procesar información. La computación cuántica es un campo de investigación que se centra en el uso de la mecánica cuántica para realizar cálculos. La capacidad de controlar el espín de los electrones podría conducir a nuevas formas de almacenar y procesar información en dispositivos electrónicos, y también podría conducir a nuevas formas de realizar cálculos en computadoras cuánticas.

El estudio se publica en la revista Nature Physics.