Materiale a scambio di fase per una elettronica più veloce

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Scoperto materiale simile a grafene che potrebbe rivoluzionare elettronica del futuro. Un team di ricercatori ha fatto una scoperta importante che potrebbe coinvolgere il settore dell’elettronica futura. Gli scienziati dell’Università dell’Hiroshima hanno scoperto che gli elettroni possono comportarsi come se non avessero massa (il comportamento per il quale vengono denominati “elettroni di Dirac”) in un particolare composto che, tra l’altro, viene utilizzato per costruire dischi riscrivibili tra cui CD e DVD.

Abstract grafico dello studio (credito: DOI: 10.1021/acsnano.0c04145, ACS Nano 2020, 14, 7, 9059–9065)
Abstract grafico dello studio (credito: DOI: 10.1021/acsnano.0c04145, ACS Nano 2020, 14, 7, 9059–9065)

Secondo i ricercatori questa scoperta potrebbe portare ad un’elettronica più veloce.

Il composto in questione è denominato GeSb2Te4 ed è un materiale cambiamento di fase. Questo significa che la sua struttura, a livello atomico, con un aumento di temperatura può passare da amorfa a cristallina.

Proprio la fase cristallina di questo materiale, secondo quanto hanno scoperto i ricercatori, vede la presenza di elettroni di Dirac permettendo al materiale stesso di comportarsi in una maniera simile al grafene, il materiale fatto da uno strato di atomi di carbonio dello spessore di un singolo atomo.

Inoltre, sempre nella sua fase cristallina, il materiale si comporta come un isolante topologico: internamente rimane statico ma in superficie può condurre elettricità.

“La fase amorfa mostra un comportamento semiconduttore con una grande resistività elettrica mentre la fase cristallina si comporta come un metallico con una resistività elettrica molto più bassa”, spiega Munisa Nurmamat, professoressa del Dipartimento di Scienze Fisiche dell’Università giapponese e autrice principale dello studio.

Attualmente l’applicazione del grafene nei dispositivi elettronici è limitata ma questo nuovo materiale, nella sua fase cristallina, potrebbe sostituirlo nella progettazione della generazione futura di dispositivi commutazione elettrica.

Approfondimenti:Topologically Nontrivial Phase-Change Compound GeSb2Te4 | ACS Nano (IA) (DOI: 10.1021/acsnano.0c04145)

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