В новаторском открытии исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) представили новое понимание взаимодействий электрон-фонон в двумерных (2D) полупроводниках. Их результаты, опубликованные недавно, могут революционизировать дизайн электронных устройств, делая их более энергоэффективными.
Традиционно взаимодействия электрон-фонон рассматривались как вредные для электрической проводимости. Однако исследователи из UCSB обнаружили, что в 2D-материалах эти взаимодействия могут сохранять импульс и энергию, потенциально улучшая проводимость. Это явление, названное «связанной электрон-фононной гидродинамикой», предполагает более эффективную систему переноса энергии.
Инженеры-механики Болин Ляо и Юджи Куан провели симуляции, показав, что электроны и фононы ведут себя коллективно, как жидкость. Это открывает дверь к высокоэффективной электрической проводимости даже при комнатной температуре, предлагая практическую альтернативу сверхпроводимости при сверхнизких температурах.
Эти достижения имеют значительные последствия для разработки полупроводников. Разрабатывая материалы для содействия столкновениям, сохраняющим импульс, мы можем создавать устройства, потребляющие меньше энергии. Исследование также подчеркивает потенциал 2D-материалов для электроники следующего поколения, включая спин- и зарядовые транзисторы.
В новостях по теме, доцент кафедры материаловедения UCSB Даниэль Оропеза получил премию Global Young Investigator Award 2025. Это признание подчеркивает растущий прогресс в использовании 2D-материалов для передовых электронных приложений.