Opportunities in topological insulator devices

介观物理学 拓扑绝缘体 自旋电子学 量子霍尔效应 超导电性 量子 拓扑(电路) 宏观量子现象 物理 纳米技术 量子力学 电气工程 工程类 材料科学 铁磁性 磁场
作者
Oliver Breunig,Yoichi Ando
出处
期刊:Nature Reviews Physics [Nature Portfolio]
卷期号:4 (3): 184-193 被引量:102
标识
DOI:10.1038/s42254-021-00402-6
摘要

Topological insulators (TIs) hold promise as a platform for unique quantum phenomena. However, realizing these phenomena experimentally requires sophisticated devices. In this Technical Review, we discuss four topics of particular interest for TI devices: topological superconductivity, quantum anomalous Hall insulators as a platform for exotic phenomena, spintronic functionalities and topological mesoscopic physics. We also discuss the status and technical challenges in fabricating TI devices to address new physics. Topological insulators are unique materials giving rise to unconventional quantum phenomena. This Technical Review discusses how various physics effects can only be observed in devices carefully fabricated to address them, including topological superconductivity, quantum anomalous Hall states, spintronic functionalities and topological mesoscopic physics.
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