Konduksi dan isolasi adalah sifat dasar material yang memiliki perilaku berbeda sejak awal. Logam dan paduannya terutama konduktif, dan semua bahan lainnya bersifat isolasi atau semikonduktor. Diperkirakan bahwa semua bahan dapat diklasifikasikan sebagai konduktor atau isolator, tetapi penemuan membingungkan dari bahan yang dapat berperilaku sebagai konduktor dan isolator pada saat yang sama telah mengguncang semua kepercayaan. Penemuan ini memiliki potensi untuk menjadi yang pertama dalam kelas material yang sepenuhnya baru dan untuk menantang teori dasar logam kita dan ikatannya!
Sekarang sedikit pelajaran kimia yang harus kita berikan. Perbedaan antara konduktor dan isolator sangat berbeda dalam kimia teoretis karena perbedaan besar dalam apa yang disebut pita terlarang. Ini adalah energi yang dibutuhkan oleh elektron suatu bahan untuk mulai mengalir bebas melalui kisi kristal dan menghantarkan listrik. Konduktor memiliki celah pita daya yang sangat kecil, sementara isolator memiliki celah yang relatif lebih besar yang mencegah tegangan normal mengalir.
Teori pita atom ini dipertanyakan oleh penemuan isolator topologi baru ini. Konduktivitasnya telah ditemukan tergantung pada lokasi elektron dalam materi. Karena sifatnya yang khas, sebagian besar material tidak menghantarkan listrik, tetapi permukaannya!
Bahan yang menunjukkan sifat aneh seperti itu adalah samarium hexaboride. SmB6 adalah formula kimianya, dan pada saat yang sama bertindak sebagai konduktor dan isolator. Itu telah diklasifikasikan sebagai isolator Kondo. Ini memiliki celah pita yang sangat sempit (sekitar mev) yang membuatnya berperilaku seperti konduktor pada suhu kamar, tetapi pada suhu yang sangat rendah 50K, beberapa interaksi yang kompleks dan aneh antara elektron-elektronnya menyebabkannya menjadi isolator. Bahan ini dipahami dengan baik oleh para insinyur bahan.
Bahan tersebut berperilaku lebih aneh ketika permukaan Fermi (batas abstrak pada permukaan untuk memprediksi sifat-sifat bahan) dianalisis, dan ditemukan konsisten dengan sifat-sifat konduktor yang baik. Tetapi, dengan mengukur hambatan listrik dari senyawa tersebut, ia menyarankan bahwa bahan tersebut adalah isolator secara keseluruhan. Dalam tes lain, ketika materi didinginkan dan mendekati nol absolut, osilasi kuantum meningkat lagi. Perilaku semacam ini sama sekali tidak terlihat pada logam.
Para ilmuwan dan peneliti bahkan belum mulai menjelaskan alasan di balik perilaku aneh ini. Beberapa dari mereka percaya bahwa ini adalah kelas baru yang sama sekali berbeda dari bahan konduktor dan isolator. Ada penjelasan alternatif yang bahkan lebih aneh lagi. Dia mengatakan bahwa struktur material adalah antara konduktor dan isolator. Karena itu, ia berfluktuasi di antara dua sifat yang berbeda. Materi menunjukkan teori konvensional tentang bagaimana logam berperilaku dan kita mungkin harus membuat yang baru.
Hasil uji penasaran Samarium Hexnaboride dipublikasikan. sini.
