Çığır açan bir keşifte, Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara'daki (UCSB) araştırmacılar, iki boyutlu (2D) yarı iletkenlerdeki elektron-foton etkileşimlerine dair yeni bir anlayış ortaya koydular. Yakın zamanda yayınlanan bulguları, elektronik cihazların tasarımında devrim yaratarak onları daha enerji verimli hale getirebilir.
Geleneksel olarak, elektron-foton etkileşimleri elektriksel iletkenlik için zararlı olarak görülmüştür. Ancak UCSB araştırmacıları, 2D malzemelerde bu etkileşimlerin momentum ve enerjiyi koruyabileceğini ve potansiyel olarak iletkenliği artırabileceğini buldular. “Bağlı elektron-foton hidrodinamiği” olarak adlandırılan bu fenomen, daha verimli bir enerji taşıma sistemi önermektedir.
Makine mühendisleri Bolin Liao ve Yujie Quan, elektron ve fotonların toplu olarak bir sıvı gibi davrandığını ortaya koyan simülasyonlar gerçekleştirdi. Bu, oda sıcaklığında bile yüksek verimli elektriksel iletkenliğin kapısını açarak, ultra düşük sıcaklık süperiletkenliğine pratik bir alternatif sunuyor.
Bu gelişmeler, yarı iletken tasarımı için önemli sonuçlar doğurmaktadır. Momentum koruyucu çarpışmaları teşvik etmek için malzemeler tasarlayarak, daha az enerji kullanan cihazlar oluşturabiliriz. Araştırma ayrıca, spin tabanlı ve yük tabanlı transistörler dahil olmak üzere, yeni nesil elektronikler için 2D malzemelerin potansiyelini de vurgulamaktadır.
İlgili haberlerde, UCSB malzeme yardımcı doçenti Daniel Oropeza, 2025 Global Young Investigator Ödülü'nü aldı. Bu takdir, gelişmiş elektronik uygulamalar için 2D malzemelerin kullanımındaki artan ilerlemelerin altını çiziyor.