Une équipe de recherche de l’Université de Würzburg, en Allemagne, a développé un nouveau matériau isolant topologique, réalisant l’effet Hall quantique de spin à des températures relativement élevées.

Les matériaux isolants topologiques sont caractérisés par une isolation interne et une conduction aux bords, leur effet Hall quantique de spin permettant un transport sans perte des électrons aux bords du matériau. L’équipe de recherche, en collaboration avec l’Université de Montpellier et l’École normale supérieure de Paris, a conçu un nouveau matériau isolant topologique à structure de puits quantique à trois couches. Ce matériau maintient l’effet Hall quantique de spin à environ -213 °C, une température de fonctionnement significativement plus élevée que celle des isolants topologiques traditionnels.

Le responsable de la recherche, le professeur Sven Höfling, a déclaré : « Nous avons développé et testé une structure spéciale de puits quantique composée de trois couches. » Cette structure utilise de l’arséniure d’indium pour les couches externes et un alliage de gallium-indium-antimoine pour la couche intermédiaire. Le chercheur Fabian Hartmann a indiqué : « Les matériaux existants ont généralement une énergie de bande interdite faible, mais l’utilisation de l’alliage gallium-indium-antimoine augmente cette énergie, et la troisième couche d’arséniure d’indium forme une structure symétrique, renforçant la stabilité et la taille de la bande interdite. »