Fili superconduttori per chip a bassa temperatura

Una nuova interconnessione elettrica potrebbe abbattere il calore sprigionato dai chip dei computer del futuro. Il nuovo filo è in grado di condurre elettricità senza produrre calore.

La scoperta è stata fatta da un gruppo di ricercatori guidati dal professore Saw-Wai Hla della Ohio University. Il team è riuscito a realizzare un filo della lunghezza di 4 molecole (la struttura superconduttiva più piccola finora realizzata). I fili nanoscopici sono stati realizzati grazie a un composto di una grande molecola organica e gallio metallico su un foglio di argento puro. Le molecole nel composto si sono sistemate automaticamente in lunghi fili. Quelle organiche nella parte esterna e il gallio metallico al centro.

Nanofilo formato da 4 molecole (immagine: S.-W. Hla)

I ricercatori hanno raffreddato l'intera configurazione a -268 gradi centigradi e usato un microscopio a scansione per effetto tunnel (STM) per testarne la proprietà conduttiva. In isolamento, né il gallio né il composto organico hanno condotto elettricità, ma Hla e i propri colleghi hanno rinvenuto capacità superconduttive nei fili. Un filo superconduttivo è, come scritto all'inizio, capace di far passare la corrente senza produrre calore. Si tratta di uno dei maggiori problemi dei chip moderni, la cui resistenza elettrica – vera responsabile del calore sprigionato – cresce con la riduzione delle dimensioni dei componenti.

Secondo Arzhang Ardavan dell'Università di Oxford lo studio di Saw-Wai Hla genererà dibattito nel mondo dei fisici. Il professore crede che, data la resistenza molto bassa della superficie di argento al di sotto del filo, è difficile dimostrare che gli elettroni superconducano lungo il filo anziché attraverso l'argento. Il collega Saw-Wai Hla ha risposto affermando che dovrebbe essere possibile dargli la prova che cerca. Il professore, infatti, ha detto che il proprio team ha usato un substrato metallico semplicemente perché necessario per produrre l'immagine con il microscopio STM.