Une collaboration australienne a passé en revue les théories fondamentales qui sous-tendent l'effet Hall anormal quantique (QAHE).




QAHE est l'une des découvertes récentes les in addition fascinantes et les moreover importantes en physique de la matière condensée.

Il est essentiel à la fonction des matériaux « quantiques » émergents, qui offrent un potentiel pour l'électronique à très basse énergie.




QAHE provoque la circulation d'un courant électrique à résistance nulle le prolonged des bords d'un matériau.

QAHE DANS LES MATÉRIAUX TOPOLOGIQUES: CLÉ DE L'ÉLECTRONIQUE À BASSE ÉNERGIE

Les isolateurs topologiques, reconnus par le prix Nobel de physique en 2016, sont basés sur un effet quantique connu sous le nom d'effet Corridor anormal quantique (QAHE).

« Les isolateurs topologiques conduisent l'électricité uniquement le lengthy de leurs bords, là où les » chemins de bord « unidirectionnels conduisent les électrons sans la diffusion qui provoque la dissipation et la chaleur dans les matériaux conventionnels », explique l'auteur principal Muhammad Nadeem.

Le QAHE a été proposé pour la première fois par le professeur Duncan Haldane (Manchester), lauréat du prix Nobel 2016, dans les années 1980, mais il s'est avéré difficile par la suite de réaliser le QAHE dans des matériaux réels. Les isolateurs topologiques dopés magnétiques et les semi-conducteurs sans interruption de spin sont les deux meilleurs candidats pour le QAHE.

C'est un domaine de grand intérêt pour les technologues « , explique Xiaolin Wang. » Ils souhaitent utiliser cette réduction significative de la résistance pour réduire considérablement la consommation d'énergie des appareils électroniques.

« Nous espérons que cette étude éclairera les perspectives théoriques fondamentales des matériaux de Hall anormaux quantiques », déclare le co-auteur, le professeur Michael Fuhrer (Université Monash), directeur de FLEET.

L’Étude

L'étude théorique collaborative se concentre sur ces deux mécanismes:

  • grand couplage spin-orbite (interaction entre le mouvement des électrons et leur spin)
  • forte aimantation intrinsèque (ferromagnétisme)

L'étude a été soutenue par l'Australian Investigation Council (Facilities of Excellence and Foreseeable future Fellowship tasks).