Des chercheurs du laboratoire national d'Oak Ridge ont déclaré que les percées dans les matériaux isolants topologiques, qui ont des propriétés isolantes en interne mais des propriétés conductrices en surface, ont le potentiel de changer les domaines de l'électronique avancée et de l'informatique quantique. Ces découvertes pourraient révolutionner l’électronique et l’informatique quantique.
L'image ci-dessus montre une nouvelle façon de contrôler les états quantiques dans les matériaux. Le champ électrique induit une commutation de polarisation dans le substrat ferroélectrique, entraînant différents états magnétiques et topologiques. Crédit image : Mina Yoon, Fernando Reboredo, Jacquelyn DeMink/ORNL, Département américain de l'énergie
Découverts dans les années 1980, les matériaux topologiques constituent une nouvelle étape dans le domaine des matériaux et leurs découvreurs ont remporté le prix Nobel en 2016. En utilisant simplement un champ électrique, les chercheurs de l'ORNL ont pu transformer des isolants ordinaires en isolants topologiques magnétiques. Ce matériau exotique permet au courant électrique de circuler sur sa surface et ses bords sans dissipation d'énergie. Les champs électriques provoquent des changements dans l’état de la matière.
Mina Yoon de l'ORNL, qui a dirigé la recherche, a déclaré : « Cette recherche peut conduire à de nombreuses applications pratiques, telles que l'électronique de nouvelle génération, la spintronique et l'informatique quantique. »
Ces substances pourraient conduire à des composants électroniques à haute vitesse et à faible consommation, qui consomment moins d’énergie et fonctionnent plus rapidement que les composants électroniques actuels à base de silicium.
Les scientifiques de l'ORNL ont publié leurs résultats de recherche dans 2D Materials.