加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)的研究人員取得了一項突破性發現,揭示了對二維(2D)半導體中電子-聲子相互作用的新理解。他們最近發表的成果可能徹底改變電子設備的設計,使其更節能。
傳統上,電子-聲子相互作用被認為不利於導電性。然而,UCSB的研究人員發現,在2D材料中,這些相互作用可以守恆動量和能量,可能增強導電性。這種現象被稱為「耦合電子-聲子流體動力學」,表明存在更有效的能量傳輸系統。
機械工程師廖柏林和全玉杰進行了模擬,結果表明電子和聲子集體表現得像流體。這為實現高效率的導電性打開了大門,即使在室溫下也能實現,為超低溫超導提供了一種實用的替代方案。
這些進展對半導體設計具有重要意義。透過設計材料以促進動量守恆碰撞,我們可以製造出使用更少能量的設備。這項研究也突出了2D材料在下一代電子產品(包括基於自旋和基於電荷的電晶體)中的潛力。
相關新聞,UCSB材料學助理教授丹尼爾·奧羅佩薩獲得了2025年全球青年研究者獎。這一認可突顯了利用2D材料進行高級電子應用方面的進展。