एक अभूतपूर्व खोज में, कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा (यूसीएसबी) के शोधकर्ताओं ने दो-आयामी (2डी) अर्धचालकों में इलेक्ट्रॉन-फोनन इंटरैक्शन की एक नई समझ का अनावरण किया है। हाल ही में प्रकाशित उनके निष्कर्ष इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन में क्रांति ला सकते हैं, जिससे वे अधिक ऊर्जा-कुशल बन सकते हैं।
परंपरागत रूप से, इलेक्ट्रॉन-फोनन इंटरैक्शन को विद्युत चालकता के लिए हानिकारक माना जाता रहा है। हालांकि, यूसीएसबी के शोधकर्ताओं ने पाया कि 2डी सामग्री में, ये इंटरैक्शन गति और ऊर्जा को संरक्षित कर सकते हैं, जिससे संभावित रूप से चालकता बढ़ सकती है। इस घटना को "युग्मित इलेक्ट्रॉन-फोनन हाइड्रोडायनामिक्स" कहा जाता है, जो एक अधिक कुशल ऊर्जा परिवहन प्रणाली का सुझाव देता है।
मैकेनिकल इंजीनियर बोलिन लिओ और युजी क्वान ने सिमुलेशन किए, जिससे पता चला कि इलेक्ट्रॉन और फोनन सामूहिक रूप से एक तरल पदार्थ की तरह व्यवहार करते हैं। यह उच्च दक्षता वाली विद्युत चालकता के लिए द्वार खोलता है, यहां तक कि कमरे के तापमान पर भी, जो अल्ट्रा-लो तापमान सुपरकंडक्टिविटी का एक व्यावहारिक विकल्प प्रदान करता है।
इन प्रगति का अर्धचालक डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव है। गति-संरक्षण टकराव को बढ़ावा देने के लिए सामग्री का निर्माण करके, हम ऐसे उपकरण बना सकते हैं जो कम ऊर्जा का उपयोग करते हैं। शोध में अगली पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक्स, जिसमें स्पिन-आधारित और चार्ज-आधारित ट्रांजिस्टर शामिल हैं, के लिए 2डी सामग्री की क्षमता पर भी प्रकाश डाला गया है।
संबंधित समाचार में, यूसीएसबी सामग्री सहायक प्रोफेसर डेनियल ओरोपेजा को 2025 का ग्लोबल यंग इन्वेस्टिगेटर अवार्ड मिला। यह मान्यता उन्नत इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए 2डी सामग्री का उपयोग करने में बढ़ती प्रगति को रेखांकित करती है।