低消費電力で超高速コンピューターが実現する可能性も、「トポロジカル絶縁体」となる新物質が発見される

固体には金属、絶縁体、半導体、超伝導体といった状態が存在しますが、内部は電流を通さない絶縁体であるにもかかわらず、表面は電気を流す特徴を持つ「トポロジカル絶縁体」という新たな状態が発見され、近年注目を集めています。

そして東北大学や大阪大学などによって、「トポロジカル絶縁体」となる新たな物質が発見されました。

「トポロジカル絶縁体」の表面では電子が従来の物質中よりも格段に動きやすく、不純物にも邪魔されにくいため、将来的にはこの技術を応用することで、今まで以上に低い消費電力と高い演算性能を実現したコンピューターの登場なども期待されています。

詳細は以下から。
河北新報　東北のニュース／「トポロジカル絶縁体」の新物質を発見　東北大共同研究

河北新報の報道によると、大阪大学などと共同研究を行っている東北大大学院理学研究科の佐藤宇史准教授（固体物理学）らの研究グループが、結晶内部は電流を通さない絶縁体で、表面は電気を流す特徴を持つ「トポロジカル絶縁体」の新物質を発見したそうです。

研究グループは理論的にトポロジカル絶縁体になり得ると予測されていたタリウム、ビスマス、セレンの化合物に着目し、比率を調整しながらこれらの物質を混合して高温で溶かした後、徐々に冷やして大型の結晶を作ることに成功したとのこと。

今までトポロジカル絶縁体として2つの物質が報告されていますが、いずれも室温では絶縁体の機能が不安定で、余分なエネルギーが流れてしまうという欠点がありましたが、今回発見された化合物は、初めて室温でも絶縁体が安定した状態を保つことができたとされています。

消費電力が低い電子部品や超高速コンピューターの開発が大きく進む可能性があるなど、トポロジカル絶縁体の応用には期待が寄せられていますが、佐藤准教授は従来の数分の1から10分の1ほどの電力で動くコンピューターの電子部品を作ることができる可能性を示唆しています。

家庭用や産業用のコンピューターの性能が向上することも大きなメリットであると思われますが、今後本格的に普及するとみられるスマートフォンやタブレット端末といった、バッテリー容量が限られたモバイル機器などの消費電力の低減につながるのであれば、多くのところで活躍が見込まれそうです。