Un matériau super-atomique découvert : à quoi servira-t-il ?

Dans les conditions actuelles, le composant le plus critique du secteur des semi-conducteurs est sans aucun doute le silicium. Cependant, des travaux intensifs sont menés depuis un certain temps pour développer une alternative au silicium. Dans ce contexte, des scientifiques ont découvert qu'un matériau « super-atomique » est le semi-conducteur le plus rapide et le plus efficace jamais identifié, capable également de transporter l'énergie beaucoup plus rapidement que le silicium.

IL SE COMPORTE COMME UN SUPER-ATOME

Selon les informations relayées par Donanımhaber, le silicium est actuellement d'une valeur inestimable pour les semi-conducteurs, qui sont le cœur des appareils électroniques. Ces matériaux constituent la base des transistors et des circuits intégrés, et forment l'infrastructure de tout, des smartphones aux superordinateurs. Des scientifiques de l'Université Columbia ont trouvé un nouveau matériau semi-conducteur qui surpasse tout ce qui existe jusqu'à présent. Connu sous le nom de Re6Se8Cl2, ce matériau est composé d'un mélange de rhénium, de sélénium et de chlore, et ses atomes se regroupent pour se comporter comme un atome géant, un « super-atome ». C'est de là qu'il tire sa vitesse.

Dans n'importe quel matériau, la structure atomique émet de petites vibrations agissant comme des particules quantiques appelées phonons, qui peuvent disperser les particules porteuses d'énergie telles que les électrons ou les excitons. Cette énergie se dissipe rapidement sous forme de chaleur, et sa gestion est un problème fondamental constamment rencontré dans la conception des puces et des systèmes électroniques.

Le Re6Se8Cl2 découvert possède une petite astuce. Ses excitons ne se dispersent pas lorsqu'ils sont frappés par des phonons ; en réalité, ils s'y lient pour former une autre forme appelée polarons d'excitons acoustiques. Bien qu'ils puissent toujours transporter de l'énergie, ils se déplacent beaucoup plus lentement que les excitons normaux. En fin de compte, et de manière intéressante, cela conduit à des vitesses supérieures à celles du silicium.

Nous avons probablement tous entendu au moins une fois dans notre vie l'histoire emblématique de la tortue et du lièvre. Tout comme la tortue gagne la course de manière inattendue, la situation est assez similaire pour le semi-conducteur découvert.

En effet, les électrons peuvent se déplacer à des vitesses incroyables sur le silicium, mais ils ont tendance à sauter dans tous les sens comme des lièvres. Par conséquent, ce trajet n'est pas le type de parcours idéal. En revanche, les électrons dans le Re6Se8Cl2 avancent comme des tortues : ils ne sautent pas à droite ou à gauche, ne sont pas affectés par les phonons et, finalement, progressent plus loin et de manière plus cohérente au fil du temps.

À la lumière de ces éléments, l'équipe de recherche estime que les appareils électroniques fabriqués avec ce matériau pourraient être six fois plus rapides que ceux existants. Cependant, nous n'en sommes qu'au tout début du chemin pour le Re6Se8Cl2 et la plupart des aspects restent au stade théorique. Milan Delor, l'un des auteurs de l'étude, déclare : « Le Re6Se8Cl2 est, en termes de transfert d'énergie, le meilleur semi-conducteur que nous connaissions jusqu'à présent. »

Peut-être ne verrons-nous jamais le matériau appelé Re6Se8Cl2, mais l'équipe de recherche est convaincue que des matériaux plus accessibles et moins coûteux capables de présenter des comportements similaires pourraient être découverts.

Source de l'actualité: 12punto

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