Una scoperta di alcuni ricercatori del MIT, realizzata insieme a colleghi dell'Università di Augsburg (Germania), potrebbe consentire ai produttori di chip di tornare a sfidarsi a suon di megahertz, se non di gigahertz.
La corsa ai megahertz che ha alimentato gli anni '80 e '90 è terminata per motivi molto chiari e semplici: i chip ad altissime frequenze scaldavano e consumavano troppo. Al momento non si è ancora trovato il modo di evitarlo (nonostante gli avanzamenti nei processi di produzione), e per questo - ma anche per altre ragioni - tutto il mondo ha puntato sul progetto multi-core.
In futuro però potrebbe cambiare tutto, perché gli studiosi stanno verificando le proprietà elettriche di un materiale ricavato impilando strati di alluminato di lantanio su strati di titanato di stronzio.
I ricercatori pensano di aver scoperto "un nuovo fenomeno fisico" che potrebbe portare alla realizzazione di transistor con una capacitanza notevolmente superiore a quella attuale e in grado di consentire l'uso di bassissime tensioni, necessarie per aumentare la frequenza senza incrementare il calore generato. La capacitanza è la grandezza fisica che misura la quantità di carica elettrica accumulata da un corpo in funzione del suo potenziale elettrico.
La configurazione sperimentale consiste di un sample di alluminato di lantanio e titanato di stronzio. Sembra una lastra di vetro, con elettrodi depositati al di sopra. Immagine: Ashoori Group
I ricercatori dei due atenei parlano di "sistema fisico insolito che si crea quando l'alluminato di lantanio è posto sopra il titanato di stronzio". L'alluminato di lantanio consiste di strati alternati di ossido di lantanio e di alluminio.
Gli strati basati sul lantanio hanno una carica leggermente positiva, mentre quelli basati sull'alluminio una lievemente negativa. Il risultato è una serie di campi elettrici che si sommano tutti nella stessa direzione, creando un potenziale elettrico tra la parte alta e bassa del materiale.
Gli studiosi sono partiti da una considerazione: nonostante l'alluminato di lantanio e il titanato di stronzio siano degli eccellenti isolanti, se l'alluminato di lantanio fosse abbastanza spesso, il suo potenziale elettrico avrebbe potuto crescere fino al punto in cui alcuni elettroni si sarebbero messi in marcia, dall'alto verso il basso del materiale, per impedire un fenomeno detto "polarization catastrophe".
Il risultato è un canale conduttivo sulla giuntura con il titanato di stronzio - simile a quello che si forma quando un transistor è in stato attivo.