В материале лазерных дисков найдены безмассовые электроны
Международная команда исследователей обнаружили электроны, которые ведут себя так, как будто у них нет массы (так называемые электроны Дирака), в фазовом материале, применяемых в перезаписываемых лазерных дисках, таких как CD и DVD.
Об этом открытии, могущем привести к появлению более быстрых электронных устройств, авторы сообщили в июльском номере журнала Американского Химического Общества, ACS Nano.
Материал, о котором идёт речь — GeSb2Te4 — изменяет свою атомную структуру с аморфной на кристаллическую под действием тепла. Эти изменения обратимы, что позволяет использовать данное химическое соединение для хранения и многократной перезаписи цифровой информации.
«Материалы с фазовым переходом привлекли большое внимание из-за резкого контраста оптических и электрических свойств их двух фаз, — рассказал один из авторов статьи, Акио Кимура (Akio Kimura,), профессор кафедры физических наук Хиросимского университета (Япония). — Электронная структура в аморфной фазе уже изучена, но экспериментальное исследование её в кристаллической фазе ранее не проводилось».
Исследователи обнаружили, что кристаллическая фаза GeSb2Te4 содержит электроны Дирака, то есть, в электрическом отношении, она ведет себя аналогично графену, который состоит из одного слоя атомов углерода. Они также установили, что поверхность кристаллической структуры имеет общие характеристики с топологическим изолятором, у которого внутренняя структура остается статичной, а поверхность проводит электричество.
«Аморфная фаза демонстрирует полупроводниковое поведение с большим электрическим сопротивлением, а кристаллическая фаза ведет себя как металл с гораздо более низким сопротивлением», — отметила доцент кафедры физических наук Муниса Нурмамат (Munisa Nurmamat). По её словам, кристаллическую фазу GeSb2Te4 можно рассматривать как трехмерный аналог графена, более удобный для использования в будущих поколениях коммутирующих устройств.