Topologische IsolatorenSchichten statt Mischen
Eine zu starke Erwärmung von Computerchips ist ein großes Hindernis für die Entwicklung schnellerer und leistungsfähigerer Rechner und Mobiltelefone. Abhilfe verspricht eine erst vor wenigen Jahren entdeckte Materialklasse.
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Ein mathematischer Kniff – eine Abbildung der Energieniveaus der Oberflächenelektronen im reziproken Raum – zeigt den Bereich maximaler Energieeffizienz an. Er findet sich dort, wo die Spitzen der Doppelkegel auf Höhe des so genannten Fermi-Niveaus (graues Band) liegen (mittlerer Doppelkegel), und gibt das höchste Energieniveau an, das ein Elektron im untersuchten Material ohne äußere Energiezufuhr besitzt. Durch Variationen der Schichtdicke lassen sich die Kegel verändern und mit ihnen die Bedingungen für den Spin-Transport. Das rote Band symbolisiert das Leitungsband, das grüne Band das Valenzband. (Copyright: Forschungszentrum Jülich)