Ils conçoivent une méthode pour trouver de nouveaux matériaux magnétiques topologiques

2020/10/29 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Les matériaux topologiques sont des matériaux qui ouvrent de grandes possibilités technologiques. Ils peuvent afficher des propriétés différentes sur leur surface et sur leur volume, par exemple. En fait, la connaissance de la topologie permet de relier deux matériaux différents, l'un conducteur et l'autre isolant, et d'assurer topologiquement la différence entre conducteur et isolant: par exemple, isolants à l'intérieur, mais conducteurs par surface. Ces comportements permettent un grand potentiel technologique, y compris l'informatique quantique.

Il y a encore beaucoup de travail à étudier, mais des étapes importantes sont en cours. Comme le Tableau périodique dans sa journée a conduit à la prédiction de nouveaux éléments et à la découverte ultérieure, ils ont récemment été classés par un tableau périodique “topologique”. Cela a permis d'identifier des dizaines de milliers de matériaux topologiques non magnétiques à partir desquels des milliers de nouveaux isolants topologiques ont été trouvés. Cependant, jusqu'à présent, les composés magnétiques ne pouvaient pas être classés en appliquant des méthodes topologiques automatisées. Entre autres choses, pour leurs symétries complexes et les difficultés théoriques et expérimentales que suppose la simulation et la mesure d'aimants quantiques. Par conséquent, la prédiction des matériaux topologiques magnétiques est beaucoup plus complexe. Ils ont maintenant réussi à développer une méthode de recherche pour ce type de matériaux. Elle a été le résultat d'une collaboration internationale entre la chercheuse du DIPC Maia G.Vergniory et le chercheur de l'UPV Luis Elcoro.

Auparavant, en 2017, les mêmes chercheurs ont développé une approche innovante qui a permis de relier les caractéristiques topologiques des matériaux non magnétiques à leurs caractéristiques chimiques (théorie de la chimie quantique topologique). Cela a permis d'automatiser la recherche de matériaux topologiques non magnétiques. «Avant d’appliquer ces nouveaux outils, chercher de nouveaux matériaux avec ces caractéristiques étonnantes était comme chercher une aiguille à la tombée de la nuit dans une botte de foin», a déclaré Maia G. Chercheurs Vergniory Ikerbasque. La prochaine étape consistera à vérifier expérimentalement les propriétés topologiques des matériaux trouvés.