Scoperto un nuovo materiale semiconduttore, Re6Se8Cl2, che supera le limitazioni di velocità di trasmissione dei semiconduttori tradizionali. Le quasiparticelle eccitone-polari acustiche consentono un trasferimento di informazioni ed energia due volte più veloce rispetto al silicio.
L’utilizzo dei semiconduttori è molto diffuso nelle nostre tecnologie e il silicio è il materiale più comune utilizzato per questo scopo. Tuttavia, i semiconduttori presentano alcune limitazioni, tra cui la velocità di trasmissione. Recentemente, è stato sviluppato un nuovo supersemiconduttore superatomico che sembra superare questa limitazione.
Nei semiconduttori, gli elettroni possono muoversi da un punto libero a un altro, creando una particolare interazione chiamata eccitone. Gli eccitoni possono muoversi da soli o insieme a una buca, formando una quasiparticella. Tuttavia, le vibrazioni naturali nel materiale, rappresentate dai fononi, possono interagire con gli eccitoni e disperderli, riducendo la velocità di trasmissione delle informazioni ed energia attraverso i semiconduttori.
Il nuovo materiale, composto da Renio, Selenio e Cloro, noto come Re6Se8Cl2, presenta una caratteristica insolita: i fononi e gli eccitoni si fondono in una nuova quasiparticella chiamata eccitone-polare acustico anziché disperdersi. Questa nuova quasiparticella consente un trasferimento di informazioni ed energia due volte più veloce rispetto al silicio. Inoltre, queste quasiparticelle sono controllate dalla luce anziché da una corrente elettrica, aprendo la possibilità di elaborazioni milioni di volte più veloci rispetto ai semiconduttori attuali. Inoltre, non richiedono temperature molto basse per manifestare questi effetti quantistici.
Nonostante il Renio sia un elemento raro sulla Terra, la scoperta di questa proprietà nel Re6Se8Cl2 suggerisce che potrebbe essere presente anche in altri materiali più economici da produrre. Questo semiconduttore è attualmente l’unico in cui è stato osservato un trasporto eccitonico balistico a temperatura ambiente. Gli studiosi stanno ora cercando di capire perché questa particolare quasiparticella si manifesti in questo materiale, al fine di migliorare la ricerca di semiconduttori più efficienti.
La ricerca pubblicata sulla rivista Science apre nuove prospettive per l’utilizzo di materiali semiconduttori con proprietà simili al Re6Se8Cl2. Sebbene la commercializzazione di questo semiconduttore sia attualmente limitata dalla rarità del Renio, la scoperta suggerisce che potrebbero essere trovati altri materiali con comportamenti simili, ma più economici da produrre. Questo potrebbe portare a una nuova generazione di semiconduttori più veloci ed efficienti.
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