수십 년 동안 과학자들은 전자 제품에 혁명을 일으킬 수있는 새로운 재료를 찾고 있습니다. 유망한 후보 중 하나는 토폴로지 절연체로 알려진 재료 등급이며, 이는 저항력이 거의없는 전기를 전도 할 가능성이 있습니다. 이를 통해 모든 전자 장치의 기본 빌딩 블록 인 차세대 트랜지스터에서 사용하기에 이상적입니다.
새로운 연구에서 버클리 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구원들은 전자가 토폴로지 절연체를 통해 여행하는 새로운 방법을 발견했습니다. 이 발견은 더 나은 전기 특성으로 토폴로지 절연체를 설계하는 방법에 대한 통찰력을 제공하여 차세대 전자 장치에 한 걸음 더 가까이 다가 갈 수 있습니다.
토폴로지 절연체 :간단한 소개
토폴로지 절연체는 특이한 전자 특성을 특징으로하는 재료의 종류입니다. 일반적인 절연체에서 전자는 특정 원자에 국한되며 자유롭게 움직일 수 없습니다. 그러나 토폴로지 절연체에서 전자는 재료의 가장자리를 따라 자유롭게 움직일 수 있습니다. 토폴로지 절연체는 고유 한 밴드 구조를 가지고 있기 때문에 재료의 전자의 에너지 분포입니다.
토폴로지 절연체의 밴드 구조는 밴드 갭과 토폴로지 불변의 두 가지 특징으로 특징 지어집니다. 밴드 갭은 전자 상태가 허용되지 않는 에너지 영역입니다. 토폴로지 불변은 물질의 토폴로지 특성을 설명하는 숫자입니다.
토폴로지 절연체의 토폴로지 불변은 재료가 보유한 에지 상태의 수와 관련이 있습니다. 2 차원 토폴로지 절연체에서, 토폴로지 불변은 에지 상태의 수와 같습니다. 이는 토폴로지 불변량이 1 인 2 차원 토폴로지 절연체가 1 개의 가장자리 상태를 가질 것임을 의미합니다.
전자가 토폴로지 절연체를 통해 이동하는 방법
이전 기사에서는 전자가 토폴로지 절연체를 통해 어떻게 이동하는지 탐구했습니다. 우리는 전자가 토폴로지 절연체의 가장자리를 따라 자유롭게 움직일 수 있음을 발견했습니다.
전자가 토폴로지 절연체를 통과하는 방식은 물이 강을 통과하는 방식과 유사합니다. 강에서는 강바닥과 강 유역을 따라 물이 흐릅니다. 토폴로지 절연체에서 전자는 재료의 가장자리를 따라 흐릅니다.
이 비유는 토폴로지 절연체의 특성을 사용하여 새로운 전자 장치를 만드는 방법을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 전자가 토폴로지 절연체의 가장자리를 따라 자유롭게 흐를 수 있다는 사실은 기존 트랜지스터보다 더 빠르고 효율적인 트랜지스터를 생성하는 데 사용될 수 있습니다.
결론
토폴로지 절연체는 전자 제품에 혁명을 일으킬 가능성이있는 유망한 새로운 종류의 재료입니다. 이러한 재료의 고유 한 특성은 기존 장치보다 빠르고 효율적이며 강력한 새로운 전자 장치를 만드는 데 사용될 수 있습니다.
