В работе авторы доказали наличие четырёхфермионных частиц в данном материале.
В неорганическом соединении, силициде кобальта (CoSi), исследователи получили первые экспериментальные доказательства существования четырехчастных топологических квазичастиц. Это открытие может быть применено для создания уникальных материалов с заданными свойствами — топологических изоляторов. опубликована в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Топологические изоляторы – материалы, внутри которых действуют как диэлектрики, не проводя ток, а их поверхность обладает хорошим проводимостью. Такие материалы предсказывали еще в 1980-х, впервые получили лишь в 2007 году. Поверхность топологического изолятора – это новый тип двумерного электронного газа, где спин электрона связан с его импульсом.
Международная группа учёных из Франции, Германии, Китая и США провела оптические эксперименты для изучения взаимодействия света с топологическими изоляторами. Опыт основывался на ранее проведённых экспериментах с импульсным лазером, которые привели физиков к мысли об уникальных топологических особенностях силицида кобальта. Этот материал изучался ранее, но новые данные позволили подобрать теоретическое обоснование его свойствам.
Подробное изучение оптической проводимости силицида кобальта позволило учёным сделать много интересных выводов. Самое главное — авторам работы удалось обосновать существование в этом материале четырёхфермионов. Экзотические частицы не имеют аналогов в квантовой физике, однако комбинация экспериментальных данных и теоретического моделирования подтверждает их наличие в CoSi.
Силицид кобальта, имея распространенную кристаллическую структуру, пригоден для создания сплавов с металлами. Подобные сплавы можно спроектировать так, чтобы управлять их свойствами. Дальнейшие исследования могут привести к практическому применению топологических изоляторов, например, в качестве носителей информации в квантовых компьютерах.
Ранее мы писали о том, что физики впервые наблюдали сверхпроводимость при комнатной температуре, и открылиОткрыт новый магнитоэлектрический эффект в materiale с неожиданными для него свойствами.