Dans un grand pas en avant pour un domaine de recherche qui a remporté le prix Nobel de physique 2016, une équipe internationale a découvert que des substances aux comportements électroniques exotiques appelés matériaux topologiques sont en fait assez courantes, et inclure des éléments de tous les jours tels que l'arsenic et l'or. L'équipe a créé un catalogue en ligne pour faciliter la conception de nouveaux matériaux topologiques à l'aide d'éléments du tableau périodique.
Ces matériaux ont des propriétés inattendues et étranges qui ont modifié la compréhension des scientifiques sur le comportement des électrons. Les chercheurs espèrent que ces substances pourraient constituer la base des technologies du futur, tels que les appareils à faible consommation et l'informatique quantique.
"Une fois l'analyse faite et toutes les erreurs corrigées, le résultat était étonnant :plus d'un quart de tous les matériaux présentent une sorte de topologie, " a déclaré B. Andrei Bernevig, un auteur principal sur le papier et professeur de physique à Princeton. « La topologie est omniprésente dans les matériaux, pas ésotérique."
Les matériaux topologiques sont intrigants car leurs surfaces peuvent conduire l'électricité sans résistance, ils sont donc potentiellement plus rapides et plus économes en énergie que les technologies d'aujourd'hui. Leur nom vient d'une théorie sous-jacente qui s'appuie sur la topologie, une branche des mathématiques qui décrit les objets par leur capacité à être étirés ou pliés.
Les débuts de la compréhension théorique de ces états de la matière ont constitué la base du prix Nobel de physique 2016, partagé entre le professeur de l'Université de Princeton F. Duncan Haldane, le professeur de physique de l'Université Sherman Fairchild, J. Michael Kosterlitz de l'Université Brown, et David J. Thouless, Université de Washington, Seattle.
