ในโครงสร้าง heterostructure ดังกล่าว การทำงานร่วมกันที่น่าสนใจของแม่เหล็กและโทโพโลยีสามารถก่อให้เกิดปรากฏการณ์ใหม่ๆ เช่น ฉนวนฮอลล์ผิดปกติของควอนตัม ฉนวนแอกเซียน และสกายร์เมียน ทั้งหมดนี้เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานต่ำในอนาคต

หากมีการค้นพบวัสดุที่เหมาะสม มีความเป็นไปได้ที่จะรับรู้สภาวะแปลกใหม่เหล่านี้ที่อุณหภูมิห้องและไม่มีสนามแม่เหล็ก ดังนั้น FLEET จึงสามารถค้นหาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่นอกเหนือไปจาก CMOS พลังงานต่ำในอนาคตได้

ดร. Semonti Bhattacharyya จากมหาวิทยาลัย Monash กล่าวว่า "เป้าหมายของเราคือการตรวจสอบวิธีการใหม่ที่มีแนวโน้มว่าจะบรรลุผลควอนตัมฮอลล์

เอฟเฟกต์ควอนตัมฮอลล์ (QHE) เป็นปรากฏการณ์เชิงทอพอโลยีที่ช่วยให้อิเล็กตรอนความเร็วสูงไหลไปที่ขอบของวัสดุ ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานต่ำและสปินทรอนิกส์ในอนาคต

"อย่างไรก็ตาม ปัญหาคอขวดที่รุนแรงสำหรับเทคโนโลยีนี้ที่มีประโยชน์คือความจริงที่ว่าเอฟเฟกต์ควอนตัมฮอลล์ต้องการสนามแม่เหล็กสูงเสมอ ซึ่งเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการใช้พลังงานสูงหรือการทำความเย็นด้วยความเย็น"

"ไม่มีประโยชน์ที่จะพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ "พลังงานต่ำ" ที่ใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อให้ทำงานได้!" Dr Bhattacharyya ซึ่งเป็นนักวิจัยของ FLEET กำลังมองหาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานต่ำรุ่นใหม่

อย่างไรก็ตาม "ค็อกเทล" ของโทโพโลยีฟิสิกส์และสนามแม่เหล็กสามารถทำให้บรรลุผลที่คล้ายกัน เอฟเฟกต์ฮอลล์ผิดปกติของควอนตัม ซึ่งสถานะขอบที่คล้ายกันปรากฏขึ้นโดยไม่ต้องใช้สนามแม่เหล็กภายนอก

มีการปฏิบัติตามกลยุทธ์หลายประการเพื่อกระตุ้นสนามแม่เหล็กในฉนวนทอพอโลยี:

1. โดยผสมผสานสิ่งเจือปนทางแม่เหล็ก
2. โดยใช้ฉนวนโทโพโลยีแม่เหล็กในตัว
3. โดยการกระตุ้นสนามแม่เหล็กผ่านเอฟเฟกต์ความใกล้ชิดในโครงสร้าง heterostructures ฉนวนแม่เหล็ก - ฉนวนทอพอโลยี

"ในการตรวจสอบของเรา เราเน้นไปที่การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ล่าสุดเกี่ยวกับโครงสร้างเฮเทอโรโครงสร้างในแนวทางที่สาม" ดร.กอลร็อก อัคการ์ (FLEET/Monash) ผู้เขียนร่วมกล่าว กล่าวคือ โครงสร้างเดี่ยวที่รวมชั้นฟิล์มบางของฉนวนทอพอโลยีและวัสดุแม่เหล็กที่อยู่ติดกัน ทำให้ฉนวนทอพอโลยีสามารถยืมสมบัติทางแม่เหล็กจากเพื่อนบ้านได้

วิธีนี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถปรับวัสดุแต่ละประเภทได้ เช่น การเพิ่มอุณหภูมิวิกฤตสำหรับวัสดุแม่เหล็ก การเพิ่มช่องว่างแถบ และลดสถานะข้อบกพร่องในวัสดุทอพอโลยี

Matt Gebert ผู้เขียนร่วมกล่าวว่า "เราคิดว่าวิธีการกระตุ้นแม่เหล็กในฉนวนทอพอโลยีมีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับการพัฒนาในอนาคต เนื่องจากแม่เหล็กและโทโพโลยีสามารถปรับแยกกันได้ในวัสดุสองชนิดที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพทั้งสองอย่างให้เป็นประโยชน์" Matt Gebert ผู้เขียนร่วมกล่าว โมนาช).

ลักษณะสำคัญอีกประการหนึ่งของโครงสร้างเฮเทอโรนี้ก็คือ สนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำจะขึ้นอยู่กับโมเมนต์แม่เหล็กของระนาบที่ใกล้ที่สุดภายในวัสดุแม่เหล็กเท่านั้น ดังนั้น วัสดุแม่เหล็กจึงไม่จำเป็นต้องเป็นเฟอร์โรแมกเนต์ - เฟอร์ริแมกเนท หรือสารต้านเฟอโรแม่เหล็กก็สามารถใช้ได้ สิ่งนี้จะเพิ่มจำนวนของวัสดุแม่เหล็กที่เป็นตัวเลือก ทำให้สามารถเลือกวัสดุที่มีสนามแม่เหล็กที่อุณหภูมิสูงขึ้น เพื่อการทำงานที่ใกล้กับอุณหภูมิห้อง

ศาสตราจารย์ Michael Fuhrer ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องซึ่งอยู่ที่ Monash University กล่าวว่า "นี่เป็นสาขาวิชาใหม่ที่น่าตื่นเต้นของการวิจัย

ศาสตราจารย์ Fuhrer ผู้อำนวยการ FLEET กล่าวว่า "ความคืบหน้ากำลังเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก และเรารู้สึกว่าถึงเวลาแล้วที่บทความทบทวนซึ่งสรุปความสำเร็จล่าสุด และสรุปแผนงานในอนาคตของสาขานี้"

การทบทวนนี้จะให้ข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการแนะนำนักวิจัยใหม่ในสาขานี้ อธิบายแนวคิดเชิงแนวคิดที่อยู่เบื้องหลังกลไกของเอฟเฟกต์ความใกล้ชิดทางแม่เหล็กในตัวฉนวนทอพอโลยี แนะนำระบบวัสดุที่ได้รับการสำรวจและปรากฏการณ์ฉุกเฉินต่างๆ ที่ตรวจพบ และร่างแผนงานในอนาคตต่อการเพิ่มอุณหภูมิและการใช้งานที่เป็นนวัตกรรมใหม่

"เราหวังว่าคนอื่นจะพบว่าเป็นการทบทวนในเวลาที่เหมาะสมเพื่อชี้แจงแนวคิดที่สำคัญของสาขานี้และสิ่งพิมพ์ล่าสุด" Semonti กล่าวบาคาร่า สมัครบาคาร่า