Aislante topológico

Un aislante topológico es un material con simetría de inversión del tiempo y orden topológico no trivial, se comporta como un aislante eléctrico en su interior, pero cuya superficie contiene estados dirigidos,[1]​ lo que significa que los electrones solo pueden moverse a lo largo de la superficie del material.

Los portadores de estos estados superficiales tienen su espín bloqueado en un ángulo recto con su impulso (bloqueo espín-impulso).

En una energía dada los únicos otros estados electrónicos disponibles tienen diferente espín, por lo que la dispersión giro-«U» está fuertemente reprimida y la conducción en la superficie es sumamente metálica.

El estaneno es un aislante topológico teórico que podría mostrar la superconductividad en sus bordes por encima de la temperatura ambiente.

[21]​ (Nótese que, en el modo cero, las partículas de Majorana también pueden aparecer sin aislantes topológicos tridimensionales).

Las invariantes topológicas Z2 no pueden ser medidas utilizando métodos tradicionales del transporte, como la conductancia Hall de espín, y el transporte no se cuantifica por las invariantes Z2.

Una estructura de banda idealizada para un aislante topológico. El nivel Fermi cae dentro del intervalo de banda mayor que es atravesado por los estados de superficie topológicamente protegidos.