Висмуту трудно приписать категорию топологического материала, установили физики после углубленного анализа.
Это вещества с высокой электрической проводимостью на поверхности, но являющиеся диэлектриками в объёме. Проводимость их поверхности устойчива к дефектам и примесям в структуре материала. интересуют Специалисты по квантовым вычислениям и спинтронике.
Более двадцати лет ученые дебатируют о топологичности висмута. Эксперименты свидетельствуют о том, что вещество проявляет свойства топологического материала, однако вычисления не подтверждают эти результаты.
Теоретический физик из университета Кобе (Япония), Фусэя Юки, Fuseya YukiМного лет занимался изучением висмута. В нем удалось заметить явления, проигнорированные другими исследователями.
Фусэя сказал, что среди свойств висмута первым обнаружил спонтанное изменение кристаллической структуры из-за релаксации у поверхности. Это заставило его подумать: может ли это влиять на топологию материала?
Ученый с коллегами смоделировал движение электронов в висмуте, учитывая изменения структуры кристалла в приповерхностном слое. Расчеты показали: расслабление поверхности кристаллов висмута создает видимость топологичности на поверхности, скрывая нетопологическую природу объема материала.
Получается, что висмут не является Классический материал с топологическими свойствами. Результаты команды исследователей. опубликовала в журнале Physical Review B.
Топология материала ранее определялась по признаку совпадения «объём — грань». bulk-edge correspondence), согласно которому свойства поверхности отражают Особенности объема. Новое исследование демонстрирует возможность нарушения этого принципа.
Предположение о поверхностной релаксации как факторе нарушения соответствия «объем — граница» распространимо не только на висмут, но и на другие системы. Ученые открыли эффект «топологической блокировки». topological blocking) может встречаться и в иных материалах.