畴壁允许电子的dissipationless手性边缘传导

通过控制磁化斑块内的薄膜材料，理化学研究所的研究人员已经创建了电子渠道可以承载电流没有任何能量损失。这一原理最终可能导致极低功耗的电子设备来存储和处理信息。

研究者的工作依赖于一种现象被称为量子反常霍尔效应（qahe）。这与霍尔效应有关，其中磁场与电流成直角，使电流中的电子漂移到导体的一侧，在材料上产生电压。

的qahe通常发生在薄膜在非常低的温度。物质中的磁性原子，而不是外部磁场，引起相同类型的电子漂移。

现在，东京大学的Kenji Yasuda，随着在RIKEN应急物质科学中心的同事们，创造了一个装置，演示了如何qahe可以在电脑芯片开发。

他们的设备含有碲化铋铋层，每层纳米厚几层，中间有磁性铬原子的交替层。研究人员只在绝对零度以上半摄氏度的条件下工作，使用磁力显微镜将一个小磁场施加到它上面。他们在设备上扫描显微镜，以创建一个磁片，或域，宽几十微米。这个区域的边缘，称为磁畴壁，起到了磁性边界的作用：材料的磁性方向指向墙的一侧，另一侧则向下。

研究人员发现，电子，由于其qahe漂流，会沿畴壁的一个过程称为手性边缘传导。这是因为每一个畴壁都有两个“手征边缘态”，一个在墙的一边，作为通道，使电子朝同一方向移动。安田说：“由于这些电子永远不会被紊乱或缺陷分散，它们能在不损失能量的情况下流动。”。

该小组建立了更多的这些设备，并使用磁力显微镜创建一系列不同的磁畴壁模式，控制电流如何流过设备。通过使用显微镜移动畴壁图案，它们也可以改变器件的性能。

该小组现在希望在较高温度下创建手性边缘态，并利用电流控制它们的位置。安田评论说：“这些发展将是实现基于手性边缘态的电子器件的重要步骤。”。