У новаторському відкритті дослідники з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі (UCSB) розкрили нове розуміння взаємодій електрон-фонон у двовимірних (2D) напівпровідниках. Їхні результати, нещодавно опубліковані, можуть революціонізувати дизайн електронних пристроїв, роблячи їх більш енергоефективними.
Традиційно взаємодії електрон-фонон розглядалися як шкідливі для електропровідності. Однак дослідники UCSB виявили, що в 2D матеріалах ці взаємодії можуть зберігати імпульс та енергію, потенційно покращуючи провідність. Це явище, назване «зв'язаною електрон-фононною гідродинамікою», передбачає більш ефективну систему транспортування енергії.
Інженери-механіки Болін Ляо та Юджі Куан провели моделювання, яке показало, що електрони та фонони колективно поводяться як рідина. Це відкриває двері до високоефективної електропровідності, навіть при кімнатній температурі, пропонуючи практичну альтернативу надпровідності при наднизьких температурах.
Ці досягнення мають значні наслідки для дизайну напівпровідників. Розробляючи матеріали для сприяння зіткненням, що зберігають імпульс, ми можемо створювати пристрої, які споживають менше енергії. Дослідження також підкреслює потенціал 2D матеріалів для електроніки наступного покоління, включаючи транзистори на основі спіну та заряду.
У супутніх новинах, доцент кафедри матеріалознавства UCSB Даніель Оропеза отримав нагороду Global Young Investigator Award 2025. Це визнання підкреслює зростаючий прогрес у використанні 2D матеріалів для передових електронних застосувань.