Amerikkalaiset Ames-laboratorion energiafyysikot tutkivat ns. Topologisia metalleja, erityisesti PtSn4 (platina ja tina). Osoittautuu, että niillä on ainutlaatuinen sähköinen rakenne, joka voisi jonakin päivänä johtaa tietokoneiden energiansäästöihin, samalla kun parannat prosessorin nopeutta ja pääsyä tiedontallennukseen.
Topologisissa kvanttimateriaaleissa olevat elektronit voivat kulkea nopeudella, joka on lähellä valon nopeutta Dirac-dispersion ainutlaatuisten ominaisuuksien vuoksi. Tutkimissa valtavissa materiaaleissa tunnistettiin vain ns. Dirac-pisteen lähellä sijaitsevat yksittäiset elektroniryhmät. Mutta PtSn4: ssä tutkijat eivät vain havainneet suuria johtavuuselektronien tiheyksiä, vaan löysivät myös suuren määrän lähekkäin sijaitsevia Dirac-pisteitä muodostaen Dirac-kaarien pidennetyt viivat tai solmut.
"Tämä elektronien kuljetusmuoto on erittäin spesifinen", kertoi Adam Kaminski, tutkija ja professori Iowan osavaltion yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitokselta. "Tutkimuksissamme onnistuimme yhdistämään magnetoresistanssin ääriarvot sähköisen rakenteen innovaatioihin, mikä voi johtaa tulevaisuudessa tietokoneiden nopeuden kasvuun, tiedon varastoinnin tehokkuuteen."
Löytö tehtiin laser-kulmaisella fotoemissiospektroskoopilla, joka on koottu Amesin laboratoriossa erityisesti Kaminskiin. Laite tarjoaa korkean resoluution mittauksia elektronisten materiaalien ominaisuuksien yksityiskohdista.