Topologische Isolatoren – vom Materialdesign zur realen Anwendung
Sonderheft der physica status solidi-Rapid Research Letters präsentiert aktuellste Erkenntnisse zu Eigenschaften und Anwendungen dieser Materialklasse.
Die erst vor wenigen Jahren entdeckte Materialklasse der Topologischen Isolatoren zeichnen sich durch ihre herausragende Eigenschaft aus, im Innern elektrisch isolierend zu sein, an der Oberfläche jedoch leitende Zustände auszubilden. Das Besondere an topologischen Isolatoren ist die extreme Stabilität ihrer Oberflächenzustände.
Abb.: Das Focus Issue der physica status solidi - rapid research letters fasst die neuesten Forschungsergebnisse zu Topologischen Isolatoren zusammen. (Bild: Wiley-VCH)
Neueste Erkenntnisse aus diesem brisanten Forschungsgebiet, das auch kürzlich mit der Einrichtung eines Schwerpunktprogrammes der DFG in den Fokus gerückt ist, sind nun in einer Sonderausgabe der physica status solidi-Rapid Research Letters zusammengefasst.
Gasteditoren Claudia Felser, Shoucheng Zhang und Binghai Yan von der Universität Mainz und dem Max-Planck-Institut in Dresden fangen den aktuellen Forschungsstand bezüglich Eigenschaften und Anwendungen dieser Materialklasse in einer erstklassigen Momentaufnahme ein.
Der Schwerpunkt umfasst das funktionale Materialdesign in Experiment und Theorie, das zu neuartigen Materialklassen und letztlich zu realen Anwendungen führt. Auf der anderen Seite ist das Verständnis der Physik der zugrunde liegenden Phänomene Grundvoraussetzung für das erfolgreiche Implementieren solcher Anwendungen.
Die neuesten Originalergebnisse sind in Form von Letters präsentiert, wohingegen kurze Übersichtsartikel ausgewählt die neuesten wichtigen Erkenntnisse zusammenfassen. Diese Mini-Reviews bieten eine Orientierung in Richtung laufender und vielversprechender Entwicklungen, die möglicherweise zu Zukunftstrends führen.
Abb.: Topologische Isolatoren bieten ein breites Spektrum an möglichen elektronischen Anwendungen wie den dissipationslosen Transport, Spintronik oder den Quantencomputer wie der Übersichtsartikel von Judy J. Cha et al. aufzeigt. (Bild: Wiley-VCH)
Die ersten Letters sind bereits online frei zugänglich zu den Themen Topological surface states of Bi2Se3 coexisting with Se vacancies (Claudia Felser et al.), Controlling edge states in the Kane–Mele model via edge chirality (Gabriel Autès and Oleg V. Yazyev), Transport properties of Sb2Te3/Bi2Te3 topological insulator heterostructures (Zuocheng Zhang et al.), sowie der Übersichtsartikel Topological insulator nanostructure von Judy J. Cha et al.
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CT
