پژوهشگران آمریکایی روشی ارائه کرده‌اند که با آن می‌توان خواص عایق‌های توپولوژیکی را به نحوی دلخواه تغییر داد. با این روش آنها یک عایق توپولوژیکی را به شکلی در آوردند که با اعمال جریان می‌توان آن را به حالت ماده نوع n یا p در آورد.
روشی برای توسعه عایق‌های توپولوژیکی
محققان دانشگاه استنفورد و موسسه مواد و انرژی استنفورد ( SLAC ) روشی برای استفاده از خواص عایق‌های توپولوژیکی یافته‌اند. عایق‌های توپولوژیکی موادی هستند که الکتریسیته را تنها از سطح خود عبور می‌دهند.
در مقاله‌ای که اخیرا در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است، محققان نشان داده‌اند که چگونه از دو روش قبلی برای تولید این عایق‌ها استفاده کرده و نوع جدیدی از عایق‌های توپولوژیکی را تولید کرده‌اند که جریان تنها از سطح آن عبور می‌کند. در قدم بعد محققان این عایق‌ها را نازک کرده و نشان دادند که با استفاده از گیت می‌توان خواص الکتریکی این نانوورقه‌ها را کنترل کرد.
یی چوی، از محققان این پروژه می‌گوید گیت شدن اهمیت زیادی در ادوات الکترونیکی دارد به‌طوری که برای تولید ادوات الکترونیکی جهت پردازش اطلاعات باید از آنها استفاده کرد. در این تحقیق، با استفاده از سه ترکیب بیسموت، آنتیموان و تلوریم، محققان بلوری‌هایی را تهیه کردند. در قدم بعد، محققان درصد این عناصر را در بلور تغییر داده و به بررسی خواص الکترونیکی بلورهای به‌دست آمده پرداختند. برای این کار از دستگاه‌های موجود در آزمایشگاه ملی برکلی در لورنس استفاده شد.
آنها به‌دنبال ترکیبی بودند که بتواند بیشترین جریان را از سطح و کمترین جریان را از درون عبور دهند. در نهایت این گروه تحقیقاتی موفق شدند از نانوصفحه‌های شش وجهی استفاده کنند که خواص آنها با استفاده از یک میدان الکتریکی خارجی کنترل می‌شد. این بخش نقش گیت را بازی می‌کرد که قابلیت سوئیچ شدن به حالت خاموش و روشن را دارا بود. در یک حالت این ماده می‌توانست نقش یک ماده نوع n را بازی کند که در آن الکتریسیته از طریق الکترون‌های دارای بار منفی ایجاد می‌شد. در حالت دیگر این ماده نقش نوع p را ایفا می‌کند که در آن حفره‌ها جریان را ایجاد می‌کنند. امروزه همه تراشه دارای مواد نوع n و p هستند.
این تحقیق برای اولین بار نشان داد که می‌توان از یک گیت استفاده کرد که دارای ضامنی باشد که با آن بتوان میان این دو حالت سوئیچ کرد. این که بتوان خواص یک ماده را با اعمال جریان گیت تنظیم کرد به این معناست که شما نیاز ندارید برای رسیدن به یک عملکرد خوب، حتما از یک ماده کامل استفاده کنید.
