 |
Các nhà nghiên cứu đã giới thiệu cách điều khiển vật liệu lượng tử bằng ánh sáng. Ảnh: ĐH Northeastern |
Họ đã điều chỉnh nhiệt độ của một vật liệu lượng tử phân lớp gọi là 1T-TaS2, cho phép nó chuyển đổi tức thời giữa hai pha điện tử đối lập là cách điện và dẫn điện. Khả năng chặn hoặc cho phép dòng điện chạy qua chính là nguyên lý hoạt động của các bóng bán dẫn trong chip máy tính. Công nghệ này có tiềm năng thay đổi tốc độ xung nhịp của bộ xử lý trong các thiết bị điện tử – về cơ bản là tốc độ chạy của chúng.
"Không có gì nhanh hơn ánh sáng, và chúng tôi đang sử dụng ánh sáng để kiểm soát các đặc tính của vật liệu ở tốc độ nhanh nhất có thể theo quy luật vật lý", nhà vật lý Gregory Fiete từ ĐH Northeastern cho biết. Mỗi thiết bị điện tử đều cần cả vật liệu dẫn điện và cách điện liên kết với nhau. Nếu công nghệ này được phát triển, chúng ta sẽ có một vật liệu duy nhất nhỏ hơn, nhanh hơn, có thể điều khiển bằng ánh sáng để chuyển đổi giữa hai trạng thái.
Các nhà nghiên cứu gọi quy trình của họ là "làm nguội nhiệt". Vật liệu 1T-TaS2 trước đây đã cho thấy tiềm năng trong việc chuyển đổi giữa chất dẫn điện và chất cách điện, nhưng đột phá ở đây là thực hiện điều này ở nhiệt độ thực tế hơn thay vì nhiệt độ cực thấp, và trong nhiều tháng thay vì chỉ vài giây.
Mặc dù các kỹ thuật này hiện vẫn chưa sẵn sàng để đưa vào bên trong các thiết bị, nhưng chúng mở ra tiềm năng phát triển các loại linh kiện và phương pháp tiếp cận khác nhau đối với thiết bị điện tử, có thể mang lại bước nhảy vọt về hiệu suất trong những năm tới.
Nguồn: sciencealert.com
Tin đăng KH&PT số 1353 (số 29/2025)
Đinh Hương và nhóm tác giả lược dịch