Магнитный изолятор проводит электрический ток без потерь

Международная команда физиков, возглавляемая представителями Ратгерского университета (штат Нью-Джерси) продемонстрировала новую возможность передавать электричество между транзисторами с нулевыми потерями энергии. Способ, описанный в статье для Nature Physics, основан на использовании экзотического типа магнитного топологического изолятора — квантового аномального изолятора Холла.

Соавторы этой работы из Китая получили его, добавив магнитные элементы — хром и ванадий — в изолятор, состоящий из висмута, сурьмы и теллура. Если спины электронов в этом материале ориентированы одинаково, электрический ток на его гранях может течь только в одном направлении, что исключает потери энергии.

«Этот материал, хотя его магнитные свойства сильно разбавлены, все еще может вести себя как магнит и проводит электричество при низкой температуре (вблизи абсолютно нуля) без потери энергии, — сказал Вэйда У (Weida Wu), старший автор исследования и доцент кафедры физики и астрономии Ратгерса. — В принципе, если вы сможете заставить его работать при более высокой температуре, его будет можно применить для электронных межсоединений в кремниевых чипах, используемых в компьютерах и других устройствах».

В дальнейшем учёные рассчитывают продемонстрировать этот эффект при более практичных для электронных приложений температурах, а также создать на его основе платформу для квантовых вычислений.