【中国教育装备采购网】： 一个由中国吉林大学、美国华盛顿卡内基研究所等单位研究人员组成的国际小组合作，通过对一种半导体施加压力，将其转变成了“拓扑绝缘体”(TI)。这是首次用压力逐渐“调节”一种材料，让它变成了拓扑绝缘状态，也为先进电子学应用领域寻找TI材料开辟了新途径。相关论文在线发表于《物理评论快报》上。

拓扑绝缘体内部绝缘而表面或边缘能导电，具有独特的电学性质。目前，研究人员能通过掺杂(加入少量其他元素)或“种植”(在基质上生长一个样本，基质 是经过选择的，以引入结构系，样本在生长过程中会有轻微结构改变)的方法引发拓扑绝缘态，这两种方法都能改变电子行为，使一种材料表现得像TI材料，但它 们还有其他问题。掺杂往往会带来缺陷，使材料性质不均一;基质诱导结构系产生的TI材料不能连续调节，也无法可控地研究材料是怎样从普通绝缘体转变为拓扑 绝缘体的。

用压力避免了这些缺点。该实验在布鲁克海文国家实验室的国家同步加速器光源(NSLS)上进行，研究中所用的半导体是一种铋、碲和碘的化合物 (BiTeI)。研究人员给一个BiTeI样本施加了10GPa(大致相当于10万倍大气压)的压力，并用NSLS的X-射线衍射和红外光谱两种光束技术 跟踪观察其内部结构和电子的变化。分析显示，BiTeI在压力范围2GPa到8GPa时变成了拓扑绝缘体。

“扩充拓扑绝缘材料家族非常困难。”论文第一作者、布鲁克海文实验室研究助理奚潇湘(音译)说，“实验表明，压力是引起拓扑绝缘相态的一种有效方式，这一技术对研究从普通材料到TI材料的相态转变也非常有用。”


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