کشف اثر کوانتوم اسپینی هال در تلورید جیوه

گروهی از دانشمندان آلمانی در بررسی ورقه‌های تلورید جیوه به شواهدی تجربی از اثر کوانتوم اسپینی هال(پدیده ای که بر خلاف انتظار در عایق‌های بسیار نازک مشاهده شده و در ساخت ابزارهای اسپینترونیک کاربرد دارد)، دست یافته‌اند. آنها دریافتند که بر خلاف توده عایق، لبه‌های این ماده دارای رسانش الکتریکی است.

گروهی از دانشمندان آلمانی در بررسی ورقه‌های تلورید جیوه به شواهدی تجربی از اثر
کوانتوم اسپینی هال(پدیده ای که بر خلاف انتظار در عایق‌های بسیار نازک مشاهده شده
و در ساخت ابزارهای اسپینترونیک کاربرد دارد)، دست یافته‌اند. آنها دریافتند که بر
خلاف توده عایق، لبه‌های این ماده دارای رسانش الکتریکی است.

آنها با اتصال الکترودهایی به چاه‌های کوانتومی، و با خنک کردن آن تا دمای mK 30
این رسانش را اندازه گیری نمودند. آنان دریافتند که چاه‌های کوانتومی نازک‌تر از
۳/۶ نانومتر، همچنان همانند یک عایق عمل می‌کنند، ضمن آنکه اعمال میدان مغناطیسی به
چاه‌های ضخیم‌تر نیز باعث محو این رسانش لبه‌ای می‌شود و این نتیجه با پیش‌بینی‌های
قبلی کاملا مطابقت دارد.

این محققان علی‌رغم موفقیت خود در مشاهده رسانش لبه‌ای نتوانستند پلاریزاسیون
اسپینی این الکترون‌های رسانش را ثابت کنند؛ اما در عین حال انتظار دارند پدیده
مشابهی را نیز در صفحات نازک گرافنی مشاهده نمایند. آنها هم‌اکنون در حال بررسی
چگونگی جای‌دهی یک پروب مغناطیسی SQUID ، در داخل این چاه‌های کوانتومی، برای
اندازه‌گیری پلاریزاسیون اسپینی الکترون‌های لبه هستند. این عایق‌ها در ابزارهای
بسیار کم‌مصرف اسپینترونیک کاربرد خواهد داشت.

گفتنی است گزارش این تحقیق در نشریهScience ارائه شده‌است.