Sciencemag.cz
Doporučujeme
Sloučenina Na3Bi může mít podle vědců mnohé unikátní vlastnosti, jimiž připomíná grafen i topologické izolátory. Na rozdíl od grafenu je obrovská mobilita/rychlost elektronů k dispozici nejen ve 2D vrstvě, ale i celém objemu 3D materiálu. Z tohoto hlediska lze bismutid sodný popsat jako „3D grafen“.
V grafenu se elektrony mohou pohybovat asi 100krát rychleji než v křemíku, přitom jde stále o polovodič, což je pro řadu aplikací v elektronice ideální kombinace. Problémem ovšem může být 2D povaha materiálu, která se nehodí pro všechny aplikace, a je také náchylná k zanášení nečistot. Na3Bi se tyto problémy netýkají. Bismutid sodný lze poměrně snadno vyrábět na rozměrech v řádu milimetrů.
Jinak se má na rozdíl od grafenu jednat o „trojrozměrný topologický Diracův polokov“, respektive do budoucna i „topologický tranzistor“, kdy se elektrické vlastnosti materiálu mění podle místa (obvod/povrch vs. vnitřek, proud se vede pouze po povrchu). Účinkem vnějšího napětí nebo magnetického pole lze vlastnosti Na3Bi také dále přepínat. Na rozdíl od přepínání klasického tranzistoru jsou tyto procesy podstatně méně energeticky náročné, čili příslušné prvky by mohly být základem velmi úsporné elektroniky. (Poznámka: grafen „topologický“ není.)
Příslušná studie výzkumníků z ARC Centre of Excellence byla publikována v Science Advance.
Zdroj: Phys.org
Poznámka PH: Pokud správně chápu, topologické izolátory byly dosud známy jen ve 2D. Na3Bi se takto chová i v podobě „kuličky“.
