Новый материал может ускорить вычисления

Физики из Лаборатории г. Эймс Департамента энергетики США обнаружили топологический металл, PtSn4 (платина и олово), с уникальной электронной структурой, который может когда-нибудь привести к энергоэффективным компьютерам с увеличенной скоростью процессора и системы хранения данных.

Электроны в топологических квантовых материалах могут двигаться со скоростью близкой к скорости света благодаря уникальному свойству, называемом дисперсией Дирака. До сих пор было известно только о существовании в таких материалах лишь отдельных точек, так называемых точек Дирака, с относительно небольшим числом электронов проводимости. В PtSn4 ученые не только обнаружили высокую плотность электронов проводимости, но и большое количество близко расположенным точек Дирака, образующих протяженные линии или дуги Дирака.

«Этот тип электронного транспорта является очень специфическим, - сказал проф. Адам Камински (Adam Kaminski) из Лаборатории Эймса. - Наше исследование позволило связать экстремальное магнетосопротивление с новыми особенностями в электронной структуре, что может привести к будущим повышениям быстродействия компьютера и эффективности хранения данных».

Открытие было сделано с помощью лазерной фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением (ARPES), которая была разработана в Лаборатории Эймса проф. Камински, а измерение с высоким разрешением обеспечило подробную информацию об электронных свойствах материалов.

«Лазер ARPES дал нам беспрецедентные настраиваемость и разрешение для визуализации этих замечательных свойств в лабораторных условиях, - сказал Пол Кэнфилд (Paul Canfield), заслуженный профессор физики и астрономии в Университете штата Айова. – Сочетание этого с вычислительными возможностями моделирования Лаборатории Эймса и нашим 80-летним опытом в разработке и выращивании новых материалов привело к успеху в этом открытии».