(Phys.org) — In een stap naar het begrijpen en exploiteren van een exotische vorm van materie die opwinding heeft gewekt voor potentiële toepassingen in een nieuw genre van supercomputers, wetenschappers melden de eerste identificatie van een natuurlijk voorkomende "topologische isolator" (TI). Hun rapport over de ontdekking van het materiaal, teruggevonden in een verlaten goudmijn in Tsjechië, verschijnt in het ACS-tijdschrift Nano-letters .

Pascal Gehring en collega's wijzen erop dat synthetische TI's, pas tien jaar geleden ontdekt, worden beschouwd als een nieuwe horizon in de materiaalkunde. In tegenstelling tot conventionele elektrische isolatoren, die geen stroom geleiden, TI's hebben de unieke eigenschap om elektriciteit op hun oppervlak te geleiden, terwijl het van binnen als een isolator fungeert. Hoewel ogenschijnlijk eenvoudig, dit type oppervlak zou manipulatie van de spin van een elektron mogelijk maken, de weg vrijmaakt voor de ontwikkeling van een kwantumcomputer. Zo'n computer zou gegevens veel sneller verwerken dan de beste supercomputers van vandaag.

Het onderzoeksteam beschrijft de ontdekking dat het mineraal Kawazuliet, gevonden in de Tsjechische goudmijn en verwerkt tot nanovlokken, is een natuurlijke TI. De vlokken waren zo klein dat er duizenden in de stip boven een "i" zouden passen. Op basis van de ontdekking, natuurlijke TI's kunnen voorkomen in andere mineralen, het rapport stelt. wetenschappers, ze herinneren zich, ooit geloofde dat quasi-kristallen - onderwerp van de Nobelprijs voor scheikunde 2011 - alleen synthetisch beschikbaar waren, maar die materialen zijn onlangs ontdekt in in de lucht gevallen meteorieten.

Het artikel is getiteld "Een natuurlijke topologische isolator".