传输测量几何:测量新切割的V:BSSTS表面
自2006年被发现以来，拓扑绝缘体作为一种有前途的节能电子产品被广泛讨论。它们独特的高迁移率边缘态具有一种“量子盔甲”形式，可以保护它们免受电子散射事件的影响，否则会产生废热。
不幸的是，大多数已知材料的小电子带隙严重限制了拓扑绝缘体的实际应用。这意味着，虽然它们在很低的温度下通过产生高度可移动的表面电子而发挥良好的功能，但在更高的温度下，体电子态占主导地位，这并不比其他传统半导体好。
现在，由王晓林教授(UOW)领导的团队与迈克尔·福赫勒(莫纳什大学)合作，将巧妙的化学和先进的电子测量相结合，开发出一种新的拓扑绝缘体，其“宽”带隙超过300 meV，比室温系统的热能大12倍。
王晓林教授(卧龙岗大学)
该研究的主要作者、卧龙岗大学的博士生赵伟尧解释说:“这种材料的特殊之处在于它结合了宽带隙和强健的表面态。”
以前的研究表明，将硫替换成Sb2Te3.或者双性恋2Te3.拓扑绝缘体将导致更大的带隙，但实际上这是非常困难的，因为晶体结构变得不稳定，由于大小不匹配的各种原子。
为了达到稳定，赵采用了一种基于硫的共替代方案，用少量较大的钒离子和锡离子平衡，从而得到复杂材料Vx: Bi1.08 - xSn0.02某人0.9Te2年代。
(这种化合物有时被物理学家和化学家开玩笑地称为“电话号码”化合物，因为它们有很长的化学公式。)
这种化合物是赵先生两年实验的成果，他现在是卧龙岗大学博士学位的最后一年。
舰队博士研究生赵伟尧
一个关键的发现是明确的证据表明，带隙随着钒含量的增加而增加。同时，使用基于观测不同角度磁场的量子振荡的传输技术，该团队能够证明表面状态在50 K的大温度下是活跃的。这使得该材料与最著名的拓扑绝缘体相媲美。
由于具有较大的内禀带隙，因此通过降低缺陷浓度和采用纳米制造技术来进一步提高工作温度具有很大的前景。
王教授说:“我们能够在高达14特斯拉的磁场中，在高达50K的温度下，在大尺寸拓扑绝缘体晶体上观察到稳健的二维拓扑表面状态。这是值得注意的，因为大型3D拓扑绝缘晶体可以用作新型衬底，以承载新的量子态，如马约拉纳费米子和其他自旋依赖效应。”
这一发展符合的主题使能技术FLEET的目标是开发可以在高温下工作的材料，以取代计算技术中的硅。
大尺度拓扑绝缘子晶体
报纸"厚体绝缘拓扑绝缘体中高达50 K的鲁棒拓扑表面态的量子振荡，于量子材料(DOI 10.1038 / s41535 - 019 - 0195 - 7)。
——大卫·科蒂博士
卧龙岗大学超导与电子材料研究所
科学副调查员，舰队