Em 1987 foi prevista teoricamente a possibilidade de se observar estados da mat\u00e9ria condensada com o comportamento peculiar de ser um isolante no volume e se comportar como um bom condutor na superf\u00edcie. O efeito foi demonstrado 20 anos depois, utilizando o arranjo sugerido no trabalho te\u00f3rico: uma fina camada de telureto de merc\u00fario (HgTe) confinada entre camadas de telureto de c\u00e1dmio (CdTe), como um sanduiche.<\/p>\n\n\n\n
Estruturas tipo sandu\u00edche s\u00e3o conhecidas como po\u00e7os qu\u00e2nticos e o comportamento peculiar de po\u00e7os finos (inferiores a 8 nm) de HgTe deve-se \u00e0 forma\u00e7\u00e3o de estados protegidos por leis de conserva\u00e7\u00e3o e simetria da f\u00edsica, que garantem o transporte de corrente na superf\u00edcie do material. A prote\u00e7\u00e3o \u00e9 demonstrada no formalismo por aspectos da topologia da descri\u00e7\u00e3o microsc\u00f3pica do sistema, portanto materiais deste tipo s\u00e3o denominados isolantes topol\u00f3gicos.<\/p>\n\n\n\n
Estudos experimentais acabam de revelar que po\u00e7os qu\u00e2nticos de at\u00e9 14 nm de HgTe praticamente o dobro dos observados at\u00e9 ent\u00e3o, podem tamb\u00e9m se comportar como isolantes topol\u00f3gicos.<\/p>\n\n\n\n
O trabalho, realizado por f\u00edsicos na R\u00fassia e na Ucr\u00e2nia em parceria com uma dupla no Brasil, envolve o estudo de po\u00e7os qu\u00e2nticos largos de HgTe. Eles mostram que o estado de isolante topol\u00f3gico \u00e9 robusto, mantendo seu comportamento at\u00e9 larguras acima do que era considerado fact\u00edvel. Neste limite a descri\u00e7\u00e3o te\u00f3rica fica bem mais complexa.<\/p>\n\n\n\n
O resultado foi obtido com o resfriamento da amostra, com tamanho de cerca de 1 micrometro, a temperaturas abaixo de 1 K \u2013 bem pr\u00f3ximas, portanto, do zero absoluto.<\/p>\n\n\n\n
“A depend\u00eancia com a temperatura da resist\u00eancia sugere um gap da fase isolante da ordem de mil\u00e9simos de el\u00e9tronvolts”, concluem os pesquisadores, em artigo publicado no peri\u00f3dico “Physical Review Letters” em 24 de mar\u00e7o.<\/p>\n\n\n\n
A pesquisa tem como primeiro autor E. B. Olshanetsky, do Instituto de F\u00edsica de Semicondutores, em Novosibirsk, R\u00fassia, e conta com a participa\u00e7\u00e3o de Alexander Levin e Gennady Gusev, do Instituto de F\u00edsica da USP (Universidade de S\u00e3o Paulo).<\/p>\n\n\n\n