Rewolucja w fizyce – izolator i przewodnik w jednym!

Heksaborek samaru to materiał, który już od pewnego czasu znany był ze szczególnych właściwości elektrycznych. Jednak w ostatnim czasie naukowcy z Uniwersytetu Cambridge dokonali odkrycia, które może być prawdziwą rewolucją w fizyce. Badacze ogłosili, że heksaborek samaru (SmB6) może być jednocześnie izolatorem i przewodnikiem.

Należy wyjaśnić, że heksaborek samaru nie jest wyłącznie kolejnym przykładem izolatora topologicznego, czyli materiału, którego zewnętrzna powłoka może zachowywać się jak przewodnik, natomiast wnętrze jak izolator. SmB6 staje się przewodnikiem i izolatorem całościowo, w tym samym czasie. Przerwa energetyczna heksaborku samaru wynosi około 10 meV, co oznacza, że w temperaturze pokojowej jest on dobrym przewodnikiem. Schłodzenie tego materiału do temperatury poniżej 50 kelwinów sprawia natomiast, że znajdujące się w jego wnętrzu elektrony przekształcają go w izolator. Pomiar powierzchni Fermiego dowodzi jednak, że w tym samym czasie SmB6 zachowuje się jak przewodnik. Oznacza to, że dla tego materiału konieczne może być stworzenie nowej kategorii, ponieważ nie można go zaliczyć ani do izolatorów, ani do przewodników lub półprzewodników. Jak na razie naukowcy nie są w stanie wyjaśnić tego fascynującego zjawiska, jednak nie wykluczają, że heksaborek samaru balansuje pomiędzy dwoma stanami, błyskawicznie je
zmieniając.

Zdaniem specjalistów odkrycie naukowców z Uniwersytetu Cambridge może mieć znaczenie nie tylko z teoretycznego punktu widzenia. Heksaborek samaru ma bowiem szansę odegrać istotną rolę w tranzystorach, których działanie oparte jest na przechodzeniu pomiędzy stanem izolatora i przewodnika. Pozostaje zatem czekać na rozwój wydarzeń i liczyć na to, że już wkrótce wyjątkowe właściwości heksaborku samaru zostaną odpowiednio wykorzystane.