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Jun 23, 2023

Investigadores de Cornell visualizan el flujo de electrones en un aislador de pasillo anómalo cuántico

Los investigadores de Cornell han utilizado imágenes magnéticas para visualizar directamente cómo fluyen los electrones en un aislante Hall anómalo cuántico (QAH). Sus hallazgos desafían la suposición arraigada desde hace mucho tiempo de que la

Los investigadores de Cornell han utilizado imágenes magnéticas para visualizar directamente cómo fluyen los electrones en un aislante Hall anómalo cuántico (QAH). Sus hallazgos desafían la suposición de que la corriente de transporte se mueve en los bordes del material, revelando que en realidad ocurre en el interior. Este descubrimiento proporciona nuevos conocimientos sobre el comportamiento de los electrones en los aisladores QAH y resuelve un debate de larga data sobre el flujo de corriente en los aisladores Hall cuánticos en general. Los resultados ayudarán en el desarrollo de materiales topológicos para dispositivos cuánticos de próxima generación.

Los investigadores utilizaron un dispositivo de interferencia cuántica superconductora (SQUID) para escanear una muestra de telururo de bismuto y antimonio dopado con cromo, un conocido aislante QAH. El SQUID es un sensor de campo magnético extremadamente sensible que puede funcionar a bajas temperaturas. Al obtener imágenes de los flujos de corriente y reconstruir la densidad de corriente, los investigadores pudieron observar los electrones que fluyen en la mayor parte del material, contrariamente a las suposiciones anteriores.

El efecto Hall cuántico, descubierto por primera vez en 1980, se produce cuando se aplica un campo magnético a un material específico, lo que hace que se convierta en un aislante en su masa, al tiempo que permite que una corriente eléctrica fluya en una sola dirección a lo largo del borde exterior. Los aisladores QAH consiguen el mismo efecto mediante magnetización. Comprender las complejidades del flujo de corriente en estos materiales es importante para construir dispositivos más complejos.

Los investigadores esperan que su trabajo reabra el debate sobre la comprensión de los materiales topológicos e inspire más investigaciones en este campo. Destacan la importancia de comprender cómo fluye la corriente para comprender completamente las propiedades y las posibles aplicaciones de los materiales topológicos.