Ingenieros de la ANU (Australian National University) han demostrado cómo crear pares de excitones, un tipo de cuasipartícula, en una nueva clase de estructura de semiconductores.

Esto allana el camino para las tecnologías de próxima generación necesarias para la computación de alta velocidad, el procesamiento de información y la comunicación de datos.

La investigación podría sentar las bases para una nueva generación de teléfonos inteligentes y computadoras increíblemente rápidas pero que también consumen mucha menos energía que los dispositivos actuales.

La nueva tecnología se ha desarrollado intercalando dos láminas de semiconductores monocapa flexibles y permite que los excitones de la capa intermedia se unan y formen pares. La investigación se publica en Nature.

Un excitón entre capas es una cuasipartícula formada por un electrón cargado negativamente y un «agujero» cargado positivamente que se encuentran en dos capas diferentes. Los excitones entre capas se forman cuando la luz se absorbe en un semiconductor bicapa.

«Los pares de excitones entre capas fueron predichos por la teoría hace décadas, pero somos los primeros en observarlos en un experimento», dijo en un comunicado el autor principal, el profesor Yuerui (Larry) Lu.

El descubrimiento podría ayudar a los investigadores a lograr un proceso conocido como superfluidez, una condición en la que las corrientes eléctricas pueden viajar sin pérdida de energía.

El investigador de doctorado Xueqian Sun dijo que la superfluidez se visualiza mejor como una «súper carretera» que permite que los excitones viajen a velocidades increíblemente rápidas, similares a los automóviles que viajan por una autopista.

«La generación actual de tecnología de semiconductores utilizada en nuestros teléfonos inteligentes y computadoras portátiles limita la velocidad a la que pueden viajar los excitones, lo que les impide alcanzar su máximo potencial», dijo la señora Sun, quien es la primera autora del artículo.

«Una buena manera de visualizar esto es pensar en un automóvil que va de un lado a otro en una carretera llena de tráfico. Un automóvil solo puede viajar tan rápido en estas condiciones, y lo mismo es cierto para los excitones».

El profesor Lu, quien también es el investigador principal del Centro de Excelencia ARC para Computación Cuántica y Tecnología de la Comunicación, dijo: «La naturaleza increíblemente pequeña, liviana y versátil de esta nueva estructura de semiconductores, que no es visible a simple vista, significa se puede incorporar a una variedad de tecnologías en miniatura, con implicaciones prometedoras para el sector espacial, los láseres cuánticos y otras fuentes de luz cuánticas».

El profesor Lu dijo que el próximo desafío es encontrar una manera de hacer que la superautopista de excitones funcione a temperatura ambiente, un próximo paso esencial para integrar la tecnología en nuestros dispositivos inteligentes.

europapress.es

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