Pesquisadores da Universidade de Würzburg, na Alemanha, desenvolveram um isolante topológico capaz de preservar suas propriedades quânticas em temperaturas significativamente mais altas do que as registradas até agora. Os testes indicam estabilidade em torno de –213 °C, contra os valores próximos ao zero absoluto exigidos pelos materiais tradicionais.
O avanço foi obtido por uma equipe liderada pelo professor Sven Höfling, do Departamento de Física Técnica, em parceria com colegas da Universidade de Montpellier e da École Normale Supérieure de Paris. Os cientistas Fabian Hartmann e Manuel Meyer assinam como primeiros autores do estudo, publicado na revista Science Advances em 27 de outubro de 2025.
Três camadas em poço quântico
Os pesquisadores criaram uma estrutura de poço quântico de três camadas. As duas externas são compostas por arseneto de índio (InAs), enquanto a camada central reúne galium, índio e antimônio na liga GaInSb.
Segundo Höfling, a configuração tripla oferece dois ganhos principais: aumento da largura de gap de banda, que impede a condução elétrica no interior do material, e simetria estrutural, que torna o fenômeno mais robusto. Essas características permitem a manifestação do Efeito Hall Quântico de Spin (Quantum Spin Hall Effect – QSHE) em temperaturas superiores às alcançadas por isolantes topológicos convencionais.
Potencial para eletrônica de baixa perda
Hartmann destaca que a maior barreira de energia — proporcionada pelo GaInSb — impede que elétrons migrem para o interior do material, preservando os “caminhos” de borda praticamente sem perda de energia. Já Meyer ressalta três fatores que aproximam o novo composto de aplicações industriais: produção em escala, resultados reproduzíveis e compatibilidade com a tecnologia atual de chips de silício.
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Para os autores, o trabalho abre caminho para dispositivos eletrônicos baseados em transportes de elétrons sem dissipação significativa de energia, operando em temperaturas menos extremas e integráveis às plataformas semicondutoras já existentes.
Com informações de Nanowerk
