Les isolants topologiques sont de nouveaux matériaux étudiés par de nombreux groupes de recherche à travers le monde depuis plus de 10 ans. Le principal avantage de ces matériaux est la présence d'états sans dissipation à la frontière de l'échantillon sous certaines conditions de symétrie, tandis que le matériau en vrac conserve les propriétés d'un isolant. Au vu de ces propriétés, on espère que les isolants topologiques pourront être utilisés dans des systèmes avancés de communication et de traitement de l'information, ainsi qu'en informatique quantique.

De nombreuses propriétés des isolants topologiques ont maintenant été bien décrites théoriquement, et certains d'entre eux ont été vérifiés expérimentalement. Les propriétés de base qui nécessitent encore une vérification complète incluent la forme de la courbe de dissipation d'énergie des états de bord dans un isolant topologique, en fonction de leurs composantes de quasi-impulsion.

La loi décrite par cette courbe sous-tend la plupart des propriétés observables et appliquées du matériau, et il est très important d'en connaître les détails. Si, par exemple, on fait un tracé de la loi de dissipation pour les électrons à la surface du Bi 2 Te 3 composés de classe, il ressemblera à une fleur avec des pétales aux formes complexes. La forme des pétales contiendra des informations sur la symétrie de la loi de dissipation, qui affecte directement les propriétés physiques du gaz d'électrons.

Les chercheurs de la faculté de physique de l'UNN se consacrent depuis longtemps à l'étude des isolants topologiques. Récemment, des travaux ont été réalisés sur l'impact de la symétrie de la loi de dissipation des électrons sur le Bi 2 Te 3 surface sur les propriétés observées de ce matériau. Selon le professeur agrégé du Département de physique théorique Denis Khomitsky, les chercheurs ont pu montrer que la forme des « pétales » de la courbe de dissipation, ou plutôt leur symétrie, est le reflet de régularités spécifiques et mesurables.

Ces régularités incluent l'apparition de nouveaux pics dans le spectre d'absorption des rayonnements électromagnétiques de polarisation différente, ainsi que des différences qualitatives dans la dynamique du paquet d'ondes qui se manifestent lorsque la distorsion hexagonale ou l'ondulation du spectre est prise en compte.

« Nous pourrons estimer dans nos futures expériences d'optique et de transport l'apport réel de cette ondulation, C'est, pour décrire plus précisément les détails de la forme "pétale" de la loi de dissipation, " dit Denis Khomitsky.

L'étude est rapportée dans le Journal de physique expérimentale et théorique . Les chercheurs espèrent qu'une meilleure compréhension de cette loi contribuera à accélérer le développement d'applications et de dispositifs pratiquement utiles basés sur cette classe de matériaux.