Un aiuto a combattere il surriscaldamento dei computer chip

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tecnologiaIl calore generato dal flusso di elettroni impedisce di raggiungere elevati livelli di miniaturizzazione per i chip, potendosi manifestare malfunzionamenti per fenomeni termici, fino a una fusione vera e propria. Ma su questo fronte c’è qualcosa di nuovo. Degli studi condotti con raggi X dallo SLAC National Accelerator Laboratory del Department of Energy USA hanno consentito di osservare per la prima volta una strana proprietà che potrebbe agire sulla struttura elettronica di un materiale limitando la generazione di calore. Il materiale preso in esame è una forma di ossido di iridio (formula chimica Sr3Ir2O7) la cui unusuale struttura elettronica comporta una proprietà, la “3-D negative electronic compressibility”, già teorizzata ma non ancora verificata sperimentalmente. Questa struttura è tipicamente rigida, con distinti livelli di energia, o bande, determinati dalla composizione chimuca del materiale, che si riempiono ogni volta che si aggiungono elettroni, quindi all’aumento del flusso di corrente. Si è osservato che questi livelli si deformano in modo fluido al riversarsi di elettroni mentre la struttura del materiale non si modifica in modo significativo. In dettaglio, il gap tra i differenti raggruppamenti di livelli di energia si restringono riducendo di fatto i livelli di energia immagazzinati, incidendo significativamente sulla generazione di calore. Secondo i ricercatori, sostituendo i normali elettrodi metallici dei transistor con materiali di questo tipo, caratterizzati cioè da ” negative electronic compressibility”, si potrebbe far fronte al fenomeno della generazione di calore e raggiungere più alti livelli di miniaturizzazione. Questi risultati sperimentali si inquadrano nell’attività di ricerca di nuovi materiali con proprietà inusuali per applicazioni in microelettronica.

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