Scoperta una nuova via verso l’elettronica del futuro: uno studio del team italiano

Un team di ricerca del Politecnico di Milano ha fatto una scoperta rivoluzionaria nel campo dell’elettronica e della fotonica che potrebbe portare a nuovi sviluppi nell’ambito della tecnologia dell’informazione. Lo studio, appena pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Photonics, dimostra la possibilità di controllare le proprietà della luce per ottimizzare l’iniezione di carica in un materiale semiconduttore riducendo contemporaneamente l’energia immessa. Questo risultato è fondamentale per lo sviluppo di dispositivi optoelettronici innovativi e più efficienti.

Il gruppo di ricerca del Politecnico di Milano, in collaborazione con tre istituti di ricerca del Consiglio Nazionale delle Ricerche e l’Università degli Studi di Salerno, ha osservato il fenomeno dell’iniezione ultraveloce di carica in un materiale semiconduttore chiamato germanio monocristallino. Gli scienziati hanno utilizzato tecniche spettroscopiche ad attosecondi, che permettono di misurare fenomeni che accadono nell’ordine di milionesimi di miliardesimi di secondo.

I ricercatori hanno scoperto un nuovo regime di interazione tra la radiazione e la materia, in cui le cariche vengono eccitate da meccanismi diversi che competono tra loro su scale temporali estremamente brevi. Questa conoscenza permette di progettare dispositivi optoelettronici più efficienti, ottimizzando il rapporto tra velocità di iniezione di carica e consumo energetico.

Grazie agli esperimenti condotti presso l’Attosecond Research Center nell’ambito dei progetti AuDace (Attosecond Dynamics in AdvanCed matErials) e aSTAR, i ricercatori sono riusciti a comprendere il complesso regime di iniezione di carica su queste scale temporali estreme. Inoltre, il Cnr-Nano ha sviluppato una sofisticata simulazione che descrive come le cariche si muovono all’interno del materiale con un’altissima risoluzione spaziale e temporale, prevedendo i meccanismi di iniezione più efficienti in diverse situazioni di illuminazione.

Attraverso simulazioni basate su modelli teorici avanzati, i ricercatori hanno dimostrato l’interazione complessa tra diversi meccanismi nella risposta elettronica e meccanica. Questo risultato ha importanti implicazioni per l’ottica, la fotonica e la tecnologia dell’informazione.

Matteo Lucchini, autore di riferimento dello studio e professore associato del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, ha commentato che questa scoperta rappresenta il primo passo verso lo sviluppo di dispositivi innovativi che superano quelli attuali nel campo della fotonica e dell’elettronica.

Questa nuova scoperta italiana potrebbe portare a importanti sviluppi nell’elettronica del futuro, rendendo i computer più potenti e aprendo nuove opportunità nella tecnologia dell’informazione. È un esempio di eccellenza scientifica italiana che potrebbe avere un impatto significativo a livello globale.