오크리지 국립연구소(Oak Ridge National Laboratory) 연구원들은 내부적으로는 절연 특성을 가지지만 표면에는 전도성 특성을 갖는 토폴로지 절연체 재료의 획기적인 발전이 첨단 전자공학 및 양자 컴퓨팅 분야를 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 말했습니다. 이러한 발견은 전자공학과 양자 컴퓨팅에 혁명을 일으킬 수 있습니다.
위 이미지는 재료의 양자 상태를 제어하는 새로운 방법을 보여줍니다. 전기장은 강유전성 기판에서 분극 전환을 유도하여 서로 다른 자기 및 토폴로지 상태를 초래합니다. 이미지 제공: 윤민아, Fernando Reboredo, Jacquelyn DeMink/ORNL, 미국 에너지부
1980년대에 발견된 토폴로지 재료는 재료의 새로운 단계이며, 발견자들은 2016년에 노벨상을 수상했습니다. ORNL 연구진은 전기장만 사용하여 일반 절연체를 자기 위상 절연체로 변환할 수 있었습니다. 이 이국적인 소재는 전류가 에너지 소산 없이 표면과 가장자리를 가로질러 흐르도록 합니다. 전기장은 물질의 상태를 변화시킵니다.
연구를 주도한 ORNL 윤미나 연구원은 “이번 연구는 차세대 전자공학, 스핀트로닉스, 양자컴퓨팅 등 다양한 실용화 응용으로 이어질 수 있다”고 말했다.
이러한 물질은 현재의 실리콘 기반 전자 장치보다 더 적은 에너지를 소비하고 더 빠르게 작동하는 고속, 저전력 전자 장치로 이어질 수 있습니다.
ORNL 과학자들은 연구 결과를 2D Materials에 발표했습니다.