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Les chercheurs de FLEET ont franchi une étape importante dans la recherche d'un transistor topologique fonctionnel en 2017, utiliser un champ électrique appliqué pour commuter le mode de conduction électronique d'un matériau topologique.
Une électrode 'gate' a été utilisée pour changer le mode de conduction dans le matériau topologique Na
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"Les électrons voyageant dans un TDS se comportent de la même manière que le graphène, se déplaçant de manière relativiste (c'est-à-dire, comme s'ils n'avaient pas de masse), " explique le chercheur associé de FLEET, le Dr Mark Edmonds, un co-auteur sur le papier.
Le mode de conduction dans le TDS a été basculé entre la conduction de "type n" (dans laquelle le courant est transporté par des électrons) et la conduction de "type p" (dans laquelle le courant est transporté par des trous - effectivement, électrons manquants).
Le travail a représenté le premier succès, Facile, transistor à couche mince fait d'un semi-métal topologique et le premier transistor fait de Na
En tant que premier transistor fabriqué à partir d'un semi-métal topologique de Dirac à l'état solide, forme de film mince, cela montre que la technologie se prête à la transformation en appareils électroniques sur de grandes surfaces.
Comme première démonstration que les propriétés électroniques peuvent être manipulées avec succès par un champ électrique appliqué, c'était aussi une étape sur la voie d'un processus plus complexe, transistors topologiques commutables.
En complexe, transistors topologiques commutables, la clé est la possibilité de basculer un matériau entre un isolant conventionnel, et l'état topologique. Idéalement, une telle commutation serait accomplie via un champ électrique induit par une tension appliquée à l'électrode de grille du transistor.
Une telle technologie utiliserait un semi-métal topologique de Dirac comme matériau de canal, équilibré entre un isolant conventionnel et un isolant topologique.
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"Ces résultats font du dirac topologique un semi-métal Na
"Ça veut dire Na
Ce travail est donc une étape importante vers deux objectifs clés pour le thème de recherche 1 de FLEET, qui cherche à développer des chemins électroniques à ultra-faible résistance via des matériaux topologiques :
Le projet a représenté une collaboration interdisciplinaire réussie entre des experts en croissance de couches minces et en caractérisation électronique à l'Université Monash, et la modélisation théorique dirigée par le chercheur associé de FLEET, le Dr Shaffique Adam, à l'Université nationale de Singapour.
L'étude a été publiée dans Documents d'examen physique en octobre 2017, Vol. 1, problème 5.
Transistors topologiques et FLEET
La commutation réussie d'un matériau d'isolant conventionnel à isolant topologique est une étape importante vers les transistors topologiques.
Les isolants topologiques sont de nouveaux matériaux qui se comportent comme des isolants électriques à l'intérieur, mais peuvent transporter un courant le long de leurs bords. Contrairement à un chemin électrique conventionnel, de tels chemins de bord topologiques peuvent transporter un courant électrique avec une dissipation d'énergie proche de zéro, ce qui signifie que les transistors topologiques peuvent commuter sans brûler d'énergie. Les matériaux topologiques ont été récompensés par le prix Nobel de physique 2016.
Les transistors topologiques 'commuteraient, " tout comme un transistor traditionnel. L'application d'un potentiel de grille commuterait les chemins de bord dans un Na
