Co Nagroda Nobla z fizyki ma wspólnego z Rzeszowem?

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.

[Not a valid template]

– 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