In una scoperta rivoluzionaria, i ricercatori dell'Università della California, Santa Barbara (UCSB) hanno svelato una nuova comprensione delle interazioni elettrone-fonone nei semiconduttori bidimensionali (2D). I loro risultati, pubblicati di recente, potrebbero rivoluzionare la progettazione di dispositivi elettronici, rendendoli più efficienti dal punto di vista energetico.
Tradizionalmente, le interazioni elettrone-fonone sono state considerate dannose per la conduttività elettrica. Tuttavia, i ricercatori UCSB hanno scoperto che nei materiali 2D, queste interazioni possono conservare l'impulso e l'energia, potenziando potenzialmente la conduttività. Questo fenomeno, definito “idrodinamica elettrone-fonone accoppiata”, suggerisce un sistema di trasporto dell'energia più efficiente.
Gli ingegneri meccanici Bolin Liao e Yujie Quan hanno condotto simulazioni, rivelando che elettroni e fononi si comportano collettivamente come un fluido. Questo apre la strada a una conduttività elettrica altamente efficiente, anche a temperatura ambiente, offrendo un'alternativa pratica alla superconduttività a temperature ultra-basse.
Questi progressi hanno implicazioni significative per la progettazione dei semiconduttori. Progettando materiali per promuovere collisioni che conservano l'impulso, possiamo creare dispositivi che utilizzano meno energia. La ricerca evidenzia anche il potenziale dei materiali 2D per l'elettronica di prossima generazione, inclusi transistor basati sullo spin e sulla carica.
In notizie correlate, il professore assistente di materiali UCSB Daniel Oropeza ha ricevuto il Global Young Investigator Award 2025. Questo riconoscimento sottolinea i crescenti progressi nell'utilizzo di materiali 2D per applicazioni elettroniche avanzate.