Glänzt auch durch seine Quanteneigenschaften: Das Innere des natürlichen Minerals Kawazulit isoliert einen elektrischen Strom, nur auf seiner Oberfläche ist es leitfähig. Solche topologischen Isolatoren wurden bisher nur im Labor hergestellt; da in ihrem Oberflächenstrom die Spins der Elektronen stark an ihre Bewegungsrichtung gekoppelt sind, lässt sich mit ihnen möglicherweise die Spintronik realisieren, die Information nicht in der Ladung, sondern im Spin von Elektronen speichert. [weniger]
Das Mineral Kawazulit gehört zu den topologischen Isolatoren, die als Materialien für die Spintronik interessant sind. Im Fundus der Natur finden sich noch vielseitigere Materialien als bislang angenommen. Ein Team um Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung in Stuttgart hat nun entdeckt, dass es sich bei dem Mineral Kawazulit um einen topologischen Isolator handelt. Solche Materialien leiten nur auf ihrer Oberfläche einen elektrischen Strom. Für Anwendungen sind sie unter anderem interessant, weil die Richtung, in der die Elektronen auf der Oberfläche fließen, direkt mit der Orientierung deren Spins zusammenhängt. Der Spin gibt Elektronen ein magnetisches Moment und könnte sich in der Nanoelektronik ausnutzen lassen, um Information effizient und auf sehr engem Raum zu speichern und zu verarbeiten. Physiker haben topologische Isolatoren im Labor bislang nur gezielt nach theoretisch genau berechneten Rezepturen synthetisiert.
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