David Thouless, Duncan Haldane i Michael Kosterlitz za „teoretyczne odkrycia w dziedzinie topologicznych przejść fazowych oraz topologicznych faz materii” otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Czy to wydarzenie ma coś wspólnego z Rzeszowem? Okazuje się, że ma.
– Teoretyczne prace tegorocznych laureatów pozwoliły odkryć zupełnie nowe zasady zachowania materii, które da się opisać dzięki matematycznej koncepcji topologii – tłumaczy prof. Nils Martensson, przewodniczący Komitetu Noblowskiego.
Okazało się, i to całkiem niedawno, że rzeczywiście przewodnictwo elektryczne ciał krystalicznych zależy nie tylko od ułożenia atomów, bowiem istnieje cała klasa materiałów, które na to ułożenie jest nieczułe.
„Możemy materiał odkształcać, a jego właściwości się nie zmienią”- tak skomentował niedawno dla Polskiej Agencji Prasowej przyznanie Nagrody Nobla fizykom prof. dr hab. Tomasz Dietl, członek Polskiej Akademii Nauk.
Tego rodzaju materiały można też nagrzewać, a jego własności pozostaną niezmienne. Izolatory topologiczne to materiały, które mogą działać jako izolatory oraz przewodniki. W przyszłości mogą świetnie sprawdzać się w elektronice.
Taki właśnie materiał, dzięki zakupionej niedawno technologii -MBE, stworzono w Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii (CMiN) Uniwersytetu Rzeszowskiego. To tzw. izolator topologiczny. Okazało się, że faza topologiczna jest odporna na rozproszenia i odkształcenia.
„Elektrony poruszają się w warstwie powierzchniowej z niezwykle dużą prędkością, blisko prędkości światła, co jest niezwykle ważne w elektronice” – podkreśla w rozmowie z TVP Rzeszów prof. Eugeniusz Szeregij, dyrektor CMiN.
CMiN jest trzecim laboratorium świata, po Uniwersytecie w Wurzburgu (Niemcy) i Instytutem półprzewodników w Nowosybirsku (Rosja)) prowadzącym praktyczne badania z tego obszaru.
Izolatory topologiczne mają szanse już niedługo być stosowane we wspomnianej elektronice.
„Komputery staną się wydajniejsze, mocniejsze, a to oznacza, że będziemy mogli przeprowadzać dalsze badania, które są ograniczane przez komputery. Zwykły użytkownik, choćby gracz komputerowy, będzie miał o wiele lepszą grafikę” – mówi mgr Jakub Grendysa z CMiN.
Według rzeszowskich naukowców, izolatory topologiczne sprawią także, że sprzęt elektroniczny będzie miał dłuższą żywotność.
„Będzie można uzyskać np. komputery, w których będzie wydzielana znacznie mniejsza moc, a więc dłużej będą mogły pracować na jednokrotnym ładowaniu baterii” – dodaje dr inż. Dariusz Żak z CMiN.
Wyniki badań rzeszowskich naukowców opublikowano w maju br. w prestiżowym amerykańskim czasopiśmie Physical Review.
CMiN będzie uczestniczyło w programie badań nad izolatorami topologicznymi razem z Instytutem Fizyki PAN w Warszawie oraz z Uniwersytetem w Wurzburgu w ramach nowo powołanej Instytucji – Międzynarodowej Agencji Badawczej.
(ak)
redakcja@rzeszow-news.pl
