Американские исследователи обнаружили природный 3D-аналог графена

Своими удивительными свойствами графен и графеноподобные топологические изоляторы обязаны уникальной анизотропии – являясь идеальным изолятором в поперечном направлении, они проявляют свойства сверхпроводника при распространении зарядов по поверхности.

Прежде китайскими физиками-теоретиками Фанг и Дай, из Китайской Академии Наук, был предсказан новый вероятный класс 3D-материалов с топологией 3DTSD (топологического дираковского полуметалла), который представляет собой переход от обычного изолятора к крайне ценному топологическому изолятору.

И вот теперь интернациональной группе исследователей из лаборатории Беркли удалось установить, что давно известное природное химическое соединение NaBiO3 (висмутат натрия) обладает всеми необходимыми свойствами материала со структурой 3DTSD.

К сожалению, нестабильность самого висмутата натрия в нормальных условиях заставляет учёных подыскивать ему замену, возможным следующим кандидатом в 3DTSD-материал станет арсенид кадмия CdAs2.

Значение этого открытия трудно переоценить – c внедрением таких материалов возможна техническая реализация сверхпроводимости при нормальных условиях, без применения криотронных устройств – создать двумерную ленту из графена или его аналогов пока не представляется возможным.

3D-материал позволит реализовать такое решение, а также найдёт широкое применение, как в современной электронике, так и в грядущей спинэлектронике.

Такие материалы, помимо почти сверхпроводимости, обладают ещё целым рядом полезных качеств – огромным диамагнетизмом, квантовой магниторезистивностью в толще материала, что позволит создать целый класс измерительных приборов с недостижимой пока точностью.

Источник перевод для gearmix (Serg Kite)