В материале, меняющем состояние с аморфного на кристаллическое и применяющимся в производстве CD и DVD, физики из Японии обнаружили необычные дираковы электроны, которые ведут себя так, как будто у них нет массы. Открытие может привести к появлению более быстрых электронных устройств.

Соединение GeSb₂Te₄ — меняющий фазы материал (PCM), то есть его атомная структура под действием температуры трансформируется от аморфной до кристаллической. Каждая структура обладает собственными свойствами и является обратимой, что делает PCM идеальным кандидатом на использование в электронике, когда надо многократно записывать и стирать информацию, пишет Phys.org.

Международная команда ученых обнаружила, что в кристаллической фазе у GeSb₂Te₄ есть так называемые дираковы электроны, которые ведут себя так, будто они — графен, проводящий материал, состоящий из одного слоя атомов углерода. Также они заметили, что поверхность кристаллической структуры обладает характеристиками топологического изолятора, когда внутренняя структура остается статичной, тогда как поверхность проводит электричество.

«Аморфная фаза показывает полупроводящее поведение с большим электрическим сопротивлением, тогда как кристаллическая фаза ведет себя как металл с гораздо меньшей электрической сопротивляемостью, — сказал Муниса Нурмамат, автор статьи и аспирант Университета Хиросимы. — Кристаллическую фазу GeSb2Te4 можно рассматривать как трехмерный аналог графена».

В отличие от графена соединение GeSb₂Te₄ сочетает высокую электропроводность с инженерной гибкостью, которая может пригодиться для создания нового поколения электрических переключателей.