Topografia del cristallo bidimensionale sopra il filo microscopico indicato da linee tratteggiate. Gli eccitoni si muovono liberamente lungo l'ammaccatura indotta dal filo, ma non possono sfuggirvi nella direzione perpendicolare. Credito:Florian Dirnberger.
Da un team di fisici del City College di New York e dai loro collaboratori in Giappone e Germania arriva un altro progresso nello studio degli eccitoni, quasiparticelle elettricamente neutre che esistono negli isolanti, nei semiconduttori e in alcuni liquidi. I ricercatori hanno creato un filo "eccitonico", o canale unidimensionale per gli eccitoni. Questi dispositivi risultanti potrebbero un giorno sostituire alcuni compiti che ora vengono eseguiti dalla tecnologia a transistor standard.
Florian Dirnberger, post-dottorato nel gruppo di ricerca di Vinod Menon presso il Center for Discovery and Innovation del CCNY, e uno degli autori principali dello studio che appare sulla rivista Science Advances , ha dettagliato la svolta della squadra. "Il nostro risultato principale è stato quello di riuscire a creare questi fili eccitonici, essenzialmente canali unidimensionali per gli eccitoni in quello che altrimenti sarebbe un semiconduttore bidimensionale", ha affermato. "Poiché gli eccitoni a carica neutra non sono semplicemente controllati da tensioni esterne, abbiamo dovuto fare affidamento su un approccio diverso. Deponendo il cristallo 2D atomicamente sottile sopra un filo microscopicamente piccolo, mille volte più sottile di un capello umano, abbiamo creato un piccola ammaccatura allungata nel materiale bidimensionale, che separa leggermente gli atomi nel cristallo bidimensionale e induce sollecitazione nel materiale.Per gli eccitoni, questa ammaccatura è molto simile a un tubo per l'acqua e una volta intrappolati all'interno, sono legati a muoversi lungo il tubo, realizzando un trasporto quasi unidimensionale di eccitoni."
Questo avanzamento offre possibilità per nuovi dispositivi.
"La manipolazione del movimento degli eccitoni su scala nanometrica realizza un passo importante verso i dispositivi eccitonici", ha osservato Dirnberger. "Le piattaforme basate su dicalcogenuri di metalli di transizione semiconduttori bidimensionali offrono un nuovo approccio interessante chiamato straintronics."
I possibili risultati includono dispositivi innovativi basati su eccitoni che funzionano a temperatura ambiente e potrebbero sostituire alcuni compiti svolti dalla moderna tecnologia dei transistor. + Esplora ulteriormente
