Latvijas Universitātes Ķīmiskās fizikas institūta vadošā pētniece Gunta Kunakova. © Foto: Māris Greidāns

Latvijas Universitātes (LU) Ķīmiskās fizikas institūta vadošā pētniece Gunta Kunakova atzīst, ka jauni pētījumi ir fundamentāli svarīgi, lai veicinātu progresu jauna koncepta ierīču izgatavošanā. Ar sava pētījuma galvenajām atziņām un nozīmīgiem atklājumiem topoloģisko izolatoru materiālu attīstībā pētniece iepazīstināja klausītājus LU Jauno tehnoloģiju un inovāciju dienas Zināšanu agorā. Sagaidāms, ka uzlabotie materiāli būs optimāli praktiska pielietojuma elektronikas ierīču izstrādei.

“Iegūtie nanomateriāli ir ar dominējošām topoloģisko virsmu īpašībām, un tas ir nozīmīgs solis topoloģisko izolatoru materiālu attīstībā,” uzsver pētniece. G. Kunakova atzīst, ka pašlaik šie materiāli ir ar nepietiekamu kvalitāti – jauna koncepta ierīču izgatavošanai nepieciešami topoloģiskie izolatori, kuru lādiņnesēju transporta īpašības varētu efektīvi modulēt.

“Topoloģiskie izolatori – sarežģīts daudziem nezināms termins, tomēr tie ir vieni no pirmajiem kvantu materiāliem. Liela daļa no šiem savienojumiem bija zināma un plaši pētīta jau vairākas desmitgades. Tomēr jaunākie atklājumi liecina, ka papildus labi zināmajām, šajos materiālos eksistē vēl arī jaunas un eksotiskas īpašības. To pamatā ir īpatnēja enerģijas zonu struktūra, kas ir atšķirīga no vienkāršos materiālos novērotās un izpaužas kā jaunu virsmas stāvokļu rašanās,” skaidro G.Kunakova.

Topoloģiskos stāvokļus var iztēloties kā plānus, metāliskus pārklājumus uz virsmām, savukārt materiāla tilpumam jābūt izolējošam. Šobrīd pieejamajiem topoloģisko izolatoru materiāliem to tilpums tomēr nav pietiekoši labs izolators, kas ievērojami apgrūtina topoloģisko virsmas īpašību izmantošanu.

Lādiņnesēji topoloģiskajos virsmas stāvokļos var pārvietoties ļoti ātri, turklāt, tie ir arī aizsargāti pret izkliedi un var tikt izmantoti līdz šim eksperimentāli nenovērotu, jaunu daļiņu ierosināšanai. Pielietojumu klāsts materiālam ar šādām īpašībām ir plašs, lielākoties spintronikā, kā materiāli nākotnes kvantu skaitļošanas ierīcēs, un, jo īpaši, ātrdarbīgas un energoefektīvas elektronikas izstrādāšanai.

Sintezējot topoloģiskos izolatorus nano-izmērā, piemēram, nanovadu formā, nevēlamo tilpuma ietekmi var samazināt, jo šādai struktūrai ir liela virsmas – tilpuma attiecība. Nano-izmēra topoloģisko izolatoru materiāli tiek iegūti LU Ķīmiskās fizikas institūtā (LU KFI), kur īsteno arī fundamentālus eksotisko virsmu īpašību pētījumus.

Izstrādāto nanomateriālu tālākai izmantošanai, Latvijas Zinātnes padomes projekta lzp-2020/2-0343 „Efektīvi modulējams topoloģisko izolatoru nanolenšu virsmas stāvokļu lādiņnesēju transports” ietvaros tiek veikta nanomateriālu modificēšana to īpašību stabilitātes paaugstināšanai, un sagaidāms, ka uzlabotie materiāli būs optimāli praktiska pielietojuma elektronikas ierīču izstrādei.
 

23. un 24. septembrī LU norisinājās atklājumu un inovāciju pasākums “LU Jauno tehnoloģiju un inovāciju diena”, kur vienuviet satikās gan mundrākie pētnieku prāti, gan inovatīvāko ideju autori. Ievērojami liels LU pētnieku skaits piedalījās “Zināšanu agorā”, kas bija viena no nozīmīgākajām pasākuma daļām.

“Zināšanu agora” bija iespēja pētniekiem iepazīstināt un ieinteresēt plašāku sabiedrības loku ar nesen veiktu vai jau sāktu inovatīvu pētījumu tehnoloģiju, dažādu procesu un dzīves kvalitātes uzlabošanas jomā. Šogad “Zināšanu agorā” izskanēja vairāk nekā 50 pētījumi, kas aktualizēja dažādas tēmas, izaicinājumus un inovatīvus risinājumus vairākās jomās.

Dalīties

Saistītais saturs

Jauni pētījumi palīdzēs izstrādāt nākamo paaudžu jūras teritorijas plānus
04.01.2022.

Jauni pētījumi palīdzēs izstrādāt nākamo paaudžu jūras teritorijas plānus

Rihards Ruska: Inovatīvs dezinfekcijas virsmas pārklājums pasargās no slimības izplatības
22.12.2021.

Rihards Ruska: Inovatīvs dezinfekcijas virsmas pārklājums pasargās no slimības izplatības

Rihards Ruska: Inovatīvs dezinfekcijas virsmas pārklājums pasargās no slimības izplatības
22.12.2021.

Rihards Ruska: Inovatīvs dezinfekcijas virsmas pārklājums pasargās no slimības izplatības

Išēmiska insulta izpēte palīdzēs izstrādāt efektīvāku terapiju un ārstēšanu
17.12.2021.

Išēmiska insulta izpēte palīdzēs izstrādāt efektīvāku terapiju un ārstēšanu

Išēmiska insulta izpēte palīdzēs izstrādāt efektīvāku terapiju un ārstēšanu
17.12.2021.

Išēmiska insulta izpēte palīdzēs izstrādāt efektīvāku terapiju un ārstēšanu

Kur atrodas Latvijas produktīvākie uzņēmumi?
14.12.2021.

Kur atrodas Latvijas produktīvākie uzņēmumi?

Kādēļ vērts “iespundēt” melno plūškoku kolbā?
01.12.2021.

Kādēļ vērts “iespundēt” melno plūškoku kolbā?

Pētījums: studenti ir viena no sabiedrības grupām, ko spēcīgi ietekmējusi pandēmija
26.11.2021.

Pētījums: studenti ir viena no sabiedrības grupām, ko spēcīgi ietekmējusi pandēmija

Inga Šīrante: Visu laiku jādomā soli uz priekšu
23.11.2021.

Inga Šīrante: Visu laiku jādomā soli uz priekšu

Digitālā transformācija ir ceļojums, nevis galamērķis
22.11.2021.

Digitālā transformācija ir ceļojums, nevis galamērķis

Kurš strādās ar bērniem, ja nebūs veselu skolotāju? Atbalsta sistēmas izveide skolotājiem
13.11.2021.

Kurš strādās ar bērniem, ja nebūs veselu skolotāju? Atbalsta sistēmas izveide skolotājiem

Manuels Fernandezs: Tikums ir prasme darīt labu un priecāties par to
08.11.2021.

Manuels Fernandezs: Tikums ir prasme darīt labu un priecāties par to

L. Hačatrjana: Skolēni ar augstākām pašvadības prasmēm retāk norāda uz grūtībām
29.10.2021.

L. Hačatrjana: Skolēni ar augstākām pašvadības prasmēm retāk norāda uz grūtībām

Signe Bāliņa: datu ezers un tā lietojumi medicīnas pētījumos veicinās progresu zinātnē
28.09.2021.

Signe Bāliņa: datu ezers un tā lietojumi medicīnas pētījumos veicinās progresu zinātnē