शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रॉनों को उनकी काइरालिटी (chirality) के आधार पर अलग करने के लिए एक नई विधि विकसित की है, जो उनके स्पिन से संबंधित एक गुण है, और इसके लिए चुंबकीय क्षेत्रों की आवश्यकता नहीं है। नेचर (Nature) में हाल ही में प्रकाशित एक लेख में इस सफलता का विस्तृत विवरण दिया गया है, जिसमें पैलेडियम गैलाइड (PdGa) नामक सामग्री में टोपोलॉजिकल बैंड (topological bands) की क्वांटम ज्यामिति का उपयोग विपरीत काइरालिटी वाले इलेक्ट्रॉनों को अलग-अलग रास्तों में फ़िल्टर और निर्देशित करने के लिए किया गया है।

अनुसंधान दल, जिसके सदस्यों का नाम स्रोत सामग्री में नहीं दिया गया था, ने PdGa के एक एकल क्रिस्टल से तीन-भुजाओं वाला उपकरण बनाकर इस घटना का प्रदर्शन किया। यह उपकरण क्वांटम-ज्यामिति-प्रेरित चिरल फर्मियन (chiral fermions) के असामान्य वेगों का लाभ उठाता है, जिससे एक गैर-रेखीय हॉल प्रभाव (nonlinear Hall effect) उत्पन्न होता है। यह प्रभाव विपरीत असामान्य वेगों के साथ अनुप्रस्थ चिरल धाराओं को उपकरण की बाहरी भुजाओं में स्थानिक रूप से अलग करता है। ये चिरल धाराएँ, जो विपरीत चेर्न संख्या (Chern number) अवस्थाओं में मौजूद हैं, उनमें विपरीत संकेतों के साथ कक्षीय चुंबकत्व (orbital magnetizations) भी होते हैं।

टोपोलॉजिकल प्रणालियों में चिरल फर्मियोनिक (chiral fermionic) परिवहन में हेरफेर करने के लिए पारंपरिक तरीके अक्सर मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों या चुंबकीय डोपिंग पर निर्भर करते हैं। इन दृष्टिकोणों का उपयोग अवांछित परिवहन को दबाने और विपरीत चेर्न संख्याओं वाली अवस्थाओं के अधिभोग में असंतुलन पैदा करने के लिए किया जाता है। नई विधि सामग्री की आंतरिक क्वांटम ज्यामिति का उपयोग करके इन आवश्यकताओं को दरकिनार कर देती है।

इस शोध के निहितार्थ नए इलेक्ट्रॉनिक और स्पिनट्रोनिक (spintronic) उपकरणों के विकास के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं। चुंबकीय क्षेत्रों के बिना उनकी काइरालिटी के आधार पर इलेक्ट्रॉनों को नियंत्रित और अलग करने की क्षमता अधिक ऊर्जा-कुशल और कॉम्पैक्ट उपकरणों के लिए संभावनाएं खोलती है। इस तकनीक की पूरी क्षमता और अन्य सामग्रियों के लिए इसकी प्रयोज्यता का पता लगाने के लिए आगे शोध की आवश्यकता है। टीम अन्य टोपोलॉजिकल सामग्रियों की जांच करने की योजना बना रही है ताकि यह देखा जा सके कि क्या इसी तरह के प्रभाव देखे और अनुकूलित किए जा सकते हैं।