Os trampolins são colocados para ajudar os viajantes a atravessar os riachos. Enquanto houver trampolins que conectam os dois lados da água, pode-se atravessar facilmente com apenas alguns passos. Seguindo o mesmo princípio, uma equipe de pesquisa da POSTECH desenvolveu uma tecnologia que reduz pela metade o consumo de energia em dispositivos semicondutores usando nanopartículas estrategicamente colocadas.
Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Junwoo Son e Dr. Minguk Cho (Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais) da POSTECH conseguiu maximizar a eficiência de comutação de dispositivos semicondutores de óxido inserindo nanopartículas de platina. As descobertas do estudo foram publicadas recentemente na Nature Communications .

O material óxido com a transição de fase metal-isolante, em que a fase de um material muda rapidamente de um isolante para um metal quando a tensão limite é atingida, é destacado como um material chave para a fabricação de dispositivos semicondutores de baixa potência.

A transição de fase metal-isolante ocorre quando domínios isolantes, com vários nanômetros de largura, são transformados em domínios metálicos. A chave era reduzir a magnitude da tensão aplicada ao dispositivo para aumentar a eficiência de comutação de um dispositivo semicondutor.

A equipe de pesquisa conseguiu aumentar a eficiência de comutação do dispositivo usando nanopartículas de platina. Quando a tensão foi aplicada a um dispositivo, uma corrente elétrica "saltou" através dessas partículas e ocorreu uma rápida transição de fase.

O efeito memória do dispositivo também aumentou mais de um milhão de vezes. Em geral, após o corte da tensão, esses dispositivos mudam imediatamente para a fase do isolante, onde não há fluxo de corrente; esta duração foi extremamente curta em 1 milionésimo de segundo. No entanto, foi confirmado que o efeito de memória em relação ao disparo anterior dos dispositivos pode ser aumentado para vários segundos, e o dispositivo pode ser operado novamente com tensão relativamente baixa devido aos domínios metálicos residuais permanecerem próximos às nanopartículas de platina.

Prevê-se que essa tecnologia seja essencial para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos de próxima geração, como semicondutores inteligentes ou dispositivos semicondutores neuromórficos que podem processar grandes quantidades de dados com menos energia. + Explorar mais

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