De amerikanska energifysikerna från Ames laboratorium undersökte de så kallade topologiska metallerna, i synnerhet PtSn4 (platina och tenn). Det visar sig att de har en unik elektronisk struktur som en dag kan leda till effektiv energibesparing för datorer samtidigt som processorhastigheten och tillgången till datalagring ökar.
Elektroner i topologiska kvantmaterial kan köra med hastigheter nära ljusets hastighet på grund av de unika egenskaperna hos Dirac-spridning. I en enorm mängd olika studerade material identifierades endast enskilda grupper av elektroner belägna nära den så kallade Dirac-punkten. Men i PtSn4 upptäckte forskare inte bara en hög täthet av ledningselektroner, utan fann också ett stort antal nära åtskilda Dirac-punkter och bildade utsträckta linjer eller noder av Dirac-bågar.
"Det här sättet för elektrontransport är mycket specifikt," sade Adam Kaminski, en forskare och professor vid Institutionen för fysik och astronomi vid Iowa State University. "I vår forskning lyckades vi ansluta magnetresistens extrema värden till innovationer i den elektroniska strukturen, vilket kan leda till i framtiden till en ökning av datorns hastighet, effektivitet i lagring av information."
Upptäckten gjordes med ett laservinkelfotoemissionsspektroskop monterat i Ames laboratorium specifikt för Kaminski. Enheten ger högupplösta mätningar av detaljer om elektroniska materialegenskaper.