Um novo material quântico, o YtBerbio dodecaboride, ou YbB12, mostra uma condutividade muito mais eficiente do que o silício usado em smartphones, para deixá-los mais rápidos e leves.
Um físico da Universidade de Michigan obteve uma imagem de quão eficientemente a eletricidade é conduzida através deste material. A demonstração da condutividade deste material ajudará os cientistas a entender o fluxo, carga e fluxo de energia nesses materiais eletromagnéticos.
O YbB12 é um vidro muito limpo, que é incomum, pois compartilha as propriedades dos condutores e isoladores. Ou seja, o interior do YbB12 é um isolante e não conduz eletricidade, enquanto sua superfície é extraordinariamente eficiente para a condução da eletricidade. Mas os pesquisadores precisavam ser capazes de medir exatamente como esse material era bom para conduzir eletricidade.
“Neste momento, estamos usando um telefone para conversar. Dentro do telefone estão suas partes principais: um transistor feito de silício que passa eletricidade através do dispositivo “, disse o líder do projeto, Lu Li, professor associado de física em Michigan, em um comunicado. “Esses semicondutores de silício usam a maior parte de seu próprio material para fazer uma rota para a corrente elétrica. Isso torna difícil tornar os dispositivos eletrônicos mais rápidos ou mais compactos “.
Substituir os transistores de silício de um telefone por outros feitos de materiais quânticos tornaria o telefone muito mais rápido e mais leve. Isso porque os transistores dentro do dispositivo conduziriam a eletricidade muito rapidamente em suas superfícies, mas poderiam ser feitos muito menores, com um núcleo mais leve sob uma camada de metal isolante dentro.
Os materiais quânticos não se vão se limitar a recarga de nossos telefones. Eles poderiam ser usados na computação quântica, um campo ainda novo, mas poderiam ser usados para segurança cibernética.
Atualmente, nossos computadores trabalham processando dados em dígitos binários: 0 e 1. No entanto, a velocidade com que os computadores podem processar dados dessa maneira tem um limite. Em vez disso, os computadores quânticos usariam as propriedades quânticas de átomos e elétrons para processar informações, abrindo a capacidade de processar grandes volumes de informações muito mais rapidamente.
Li estudou o YbB12 para entender a assinatura eletrônica do material, que conta aos pesquisadores como o material conduz eletricidade. Em um metal limpo que conduz eletricidade de maneira muito eficiente.
As oscilações desses grupos levam a oscilações da resistência elétrica do material. Essa oscilação diz aos pesquisadores quão eficientemente o material é capaz de conduzir eletricidade. Neste estudo, Li foi capaz de medir a oscilação da resistência de um isolador a granel, um problema que ele vem tentando resolver há quatro anos.
“Finalmente, obtivemos a prova correta. Encontramos um material que era um bom isolante no interior, mas em sua superfície havia um bom condutor, tão bom que podemos fazer um circuito elétrico naquele motorista “, disse Li. “Você pode imaginar que você pode ter um circuito que se move o mais rápido possível em uma pequena superfície. Isso é o que esperamos conseguir para a eletrônica do futuro “.
