Três grupos de pesquisa, dois tipos de propriedades eletrônicas, um material de

O material pertence a um grupo de materiais descobriu uma década e meia atrás, conhecido como isoladores topológicos. Estes materiais estão a conduzir sobre as suas superfícies e isolante no seu interior "grandes quantidades." Mas as duas propriedades são inseparáveis: cortar o material, e a nova superfície será a realização, a maior parte permanecerá isolante.

Cerca de cinco anos atrás, Dr. Nurit Avraham, estava começando como um cientista da equipe no novo grupo do Dr. Haim Beidenkopf da Matéria Condensada Departamento de Física do Instituto. Em torno desse tempo, ela e Beidenkopf conheceu Prof. Binghai Yan quando ele teve a sua primeira visita científica ao Instituto Weizmann. Naquela época Yan estava trabalhando como líder do grupo júnior no grupo do Prof. Claudia Felser, um cientista de materiais que estava a desenvolver novos tipos de materiais topológicas em seu laboratório no Instituto Max Planck de Química Física dos sólidos em Dresden. Beidenkopf e sua especializar grupo na classificação e mensuração desses materiais na escala de átomos individuais e os caminhos de elétrons individuais, enquanto que Yan foi transformando a teoria, a previsão de como esses materiais devem se comportar e trabalhar fora os modelos matemáticos que explicam seu comportamento incomum.

Avraham e Beidenkopf estavam interessados ​​em descobrir as propriedades de um tipo especial de isoladores topológicos em que a estrutura química é organizado em camadas. Como é que as camadas afetar a maneira que os elétrons foram conduzidos sobre a superfície do material? Teoricamente, era esperado camadas de empilhamento de 2D isolante topológico para formar um isolante topológico 3D em que algumas das superfícies estão a conduzir e alguns são isolamento. Yan sugeriu que trabalhar com um novo ser material previsto por ele e mais tarde desenvolvido no laboratório de Felser. Logo a Weizmann e grupos Max Planck começou a colaborar.

Avraham liderou o projeto, a obtenção de amostras do material do laboratório de Felser, realizando as medições, e trabalhar com Yan para ver se as previsões dos teorias nasceria experimentalmente. À medida que a colaboração se aprofundou, Beidenkopf e Avraham tem a Faculdade de Física de convidar Yan novamente para o Instituto, e esta visita acabou levando Yan para decidir a deixar a Alemanha e mover sua família para Rehovot, para assumir uma posição em Física da Matéria Condensada do Instituto Departamento. "Essa decisão foi um ponto de viragem que me definido na minha carreira presente", diz Yan.

Ao longo dos próximos anos, Beidenkopf, Avraham, Yan e Felser iria colaborar em vários projetos de pesquisa, explorando as propriedades de várias classes diferentes de materiais topológicos. Mas entender este material particular, um composto de bismuto, telúrio e iodo, viria a ser um projeto de longo prazo. Para começar, Yan Analisamos a estrutura de banda do material, em outras palavras, os estados elétrons são "permitido" para habitar. Quando as bandas se cruzam na massa, chamada "banda de inversão", eles impedem elétrons movendo-se dentro, mas poderem circular na superfície. Este "projecção" de um estado resultante na massa de um material sobre a superfície é o que dá materiais topológicos suas propriedades especiais.

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fonte: Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids. "Three research groups, two kinds of electronic properties, one material." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200610135013.htm>.