Topologiska isolatorer är nya material som har studerats av många forskargrupper runt om i världen i mer än 10 år. Den största fördelen med sådana material är närvaron av spridningslösa tillstånd vid provgränsen under vissa symmetriförhållanden, medan bulkmaterialet behåller egenskaperna hos en isolator. Med tanke på dessa egenskaper, man hoppas att topologiska isolatorer kan användas i avancerade kommunikations- och informationsbehandlingssystem, liksom i kvantberäkning.

Många egenskaper hos topologiska isolatorer har vid det här laget beskrivits väl teoretiskt, och några av dem har verifierats experimentellt. De grundläggande egenskaperna som fortfarande kräver omfattande verifiering inkluderar formen på energitappningskurvan för kanttillstånden i en topologisk isolator, beroende på deras kvasimomentumkomponenter.

Lagen som beskrivs av denna kurva ligger till grund för de flesta av de observerbara och tillämpade egenskaperna hos materialet, och det är mycket viktigt att känna till dess detaljer. Om, till exempel, vi gör en plottning av dissipationslagen för elektronerna på ytan av Bi ₂ Te ₃ klassföreningar, det kommer att likna en blomma med intrikat formade kronblad. Kronbladets form kommer att innehålla information om spridningslagens symmetri, som direkt påverkar de elektriska gasernas fysikaliska egenskaper.

Forskare vid UNN -fakulteten för fysik har länge varit engagerade i studier av topologiska isolatorer. Nyligen, arbete har slutförts för påverkan av dissipationslagens symmetri för elektroner på Bi ₂ Te ₃ ytan på de observerade egenskaperna hos detta material. Enligt docent vid institutionen för teoretisk fysik Denis Khomitsky, forskare kunde visa att formen på "kronblad" på spridningskurvan, eller snarare deras symmetri, är en återspegling av specifika och mätbara regelbundenheter.

Dessa regelbundenheter inkluderar uppkomsten av nya toppar i absorptionsspektrumet för elektromagnetisk strålning med olika polarisering, liksom kvalitativa skillnader i dynamiken i vågpaketet som manifesteras när sexkantig distorsion eller korrugering av spektrumet beaktas.

"Vi kommer att kunna uppskatta i våra framtida optiska och transportförsök det verkliga bidraget från denna korrugering, det är, att närmare beskriva detaljerna i "petal" -formen i spridningslagen, säger Denis Khomitsky.

Studien rapporteras i Journal of Experimental and Theoretical Physics . Forskarna hoppas att en bättre förståelse av denna lag kommer att bidra till att påskynda utvecklingen av praktiskt användbara applikationer och enheter baserade på denna materialklass.