Descubierto un material superatómico; ¿para qué servirá?

En las condiciones actuales, el componente más crítico en el campo de los semiconductores es, sin duda, el silicio. Sin embargo, desde hace algún tiempo se están realizando intensos esfuerzos para desarrollar una alternativa al silicio. En este contexto, los científicos han descubierto que un material "superatómico" es el semiconductor más rápido y eficiente hasta la fecha, y que además puede transportar energía mucho más rápido que el silicio.

SE COMPORTA COMO UN SUPERÁTOMO

Según la noticia publicada en Donanımhaber, el silicio tiene actualmente un valor incalculable para los semiconductores, que son el corazón de los dispositivos electrónicos. Estos materiales son la base de los transistores y los circuitos integrados, y constituyen la infraestructura de todo, desde los teléfonos inteligentes hasta las supercomputadoras. Científicos de la Universidad de Columbia han encontrado un nuevo material semiconductor que supera a todo lo demás. El material, conocido como Re6Se8Cl2, está compuesto por una mezcla de renio, selenio y cloro, y sus átomos se unen para comportarse como un átomo grande, un "superátomo". De ahí proviene su velocidad.

En cualquier material, la estructura atómica emite pequeñas vibraciones que actúan como partículas cuánticas llamadas fonones, que pueden dispersar partículas portadoras de energía como electrones o excitones. Esta energía se pierde rápidamente en forma de calor, y gestionarla es un problema fundamental que se encuentra constantemente en el diseño de chips y sistemas electrónicos.

El Re6Se8Cl2 descubierto tiene un pequeño truco. Sus excitones no se dispersan cuando son golpeados por los fonones; de hecho, se unen a ellos y forman otra forma llamada polarones de excitón acústico. Aunque estos todavía pueden transportar energía, se mueven mucho más lentamente que los excitones normales. En última instancia, curiosamente, esto conduce a velocidades más altas que las del silicio.

Probablemente todos hayamos escuchado al menos una vez en nuestra vida la icónica historia de la tortuga y la liebre. Al igual que la tortuga gana la carrera entre ambos de forma inesperada, la situación es bastante similar en el lado del semiconductor descubierto.

Es decir, los electrones pueden moverse a velocidades increíbles sobre el silicio, pero tienden a saltar a lugares inesperados como liebres. Por lo tanto, este viaje no es el tipo de viaje ideal. Por otro lado, los electrones en el Re6Se8Cl2 avanzan como tortugas, no saltan de un lado a otro, no se ven afectados por los fonones y, en última instancia, avanzan más lejos y de manera más consistente con el tiempo.

A la luz de esto, el equipo de investigación estima que los dispositivos electrónicos fabricados con este material podrían ser seis veces más rápidos que los actuales. Sin embargo, todavía estamos en una etapa muy temprana para el Re6Se8Cl2 y la mayoría de las cosas permanecen a nivel teórico. Milan Delor, uno de los autores de la investigación, afirma: "El Re6Se8Cl2 es, en términos de transporte de energía, el mejor semiconductor que conocemos hasta ahora".

Quizás nunca veamos el material llamado Re6Se8Cl2, pero el equipo de investigación cree que se pueden encontrar materiales más accesibles y económicos que puedan exhibir comportamientos similares.

Fuente de la noticia: 12punto

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