Przejściowy metal dwuchalkogenowy przyszłością komputerów

Nazwa jest trudna, ale warto ją zapamiętać. - może być bowiem przyszłością komputerów. Przejściowy metal dwuchalkogenowy (TMDC – transition metal dichalcogenide), to zdaniem naukowców z amerykańskiego uniwersytetu stanowego w Georgii, idelany materiał na superkomputery o niewyobrażalnej dzisiaj prędkości. A przynajmniej takie wnioski wyciągnęli z ostatnich badań. Jednak na procesory czy pamięci oparte o tę technologię przyjdzie nam jeszcze chwilę poczekać. Dzisiaj wytworzenie takiego materiału, który ma grubość zaledwie kilku atomów, jest niezwykle kosztowne. Dodatkowo, wciąż nie ustalono jeszcze, który z TMDC będzie najlepszym kandydatem na komputerowe podzespoły.

Właściwości przejściowego metalu dwuchalkogenowego badali amerykańscy naukowcy, którzy twierdzą, że materiał jest przełomowy.

Rzeczywistość z czasem dogania pomysły z science-fiction. Przyszłość należy bowiem do niewielkich maszyn opartych na układach pracujących miliony razy szybciej niż teraz, a dodatkowo nie wymagających olbrzymich źródeł zasilania. Główny autor badań Mark Stockman, dyrektor Centrum Nano-Optycznego oraz profesor na Wydziale Fizyki i Astronomii uniwersytetu w stanie Georgia stawia sprawę jasno: "Nie ma nic szybszego od światła. Jedynym sposobem na zbudowanie znacznie szybszych komputerów jest więc użycie optyki, a nie elektroniki. Elektronika, z której korzystają obecne komputery, nie może działać szybciej, dlatego inżynierowie zwiększają liczbę procesorów. Proponujemy więc materiał TMDC, aby komputery były milion razy wydajniejsze. Jest to zasadniczo odmienne podejście do technologii".

Istnieje wiele rodzajów metali TMDC, więc naukowcy chcieliby określić najlepszy do zastosowania w technologii komputerowej.

Do grupy półprzewodników typu "n" jakimi są TMDC wchodzi między innymi monowarstwy disiarczek molibdenu (MOS2) i monowarstwy dwuselenianu wolframu (WSe2). Przejściowy metal dwuchalkogenowy to bardzo cienki materiał, którego grubość liczy się w atomach. Dlatego też zalicza się go do grupy 2D. Ta dwuwymiarowa atomowa sieć krystaliczna ma wiele ważnych właściwości – jest stabilna, cienka, lekka, wytrzymała, nietoksyczna. Amerykańscy naukowcy ustalili również, że ma właściwości optyczne idealne do budowy ultraszybkich komputerów. TMDC ma heksagonalną strukturę atomową (podobnie jak grafen). Zdaniem naukowców to własnie taka struktura oraz jego właściwości optyczne pozwala działać szybciej procesorom, a pamięciom przechowywać więcej danych przy zachowaniu mniejszego zużycia energii. Komputery operują teraz w skali nanosekund (jedna miliardowa sekundy). Z badań przeprowadzonych przez Uniwersytet Stanowy w Georgii wynika, że jednostki oparte na TMDC będą działać w skali femtosekund (jedna biliardowa część sekundy). Odkrycie opublikowano w czasopiśmie Physical Review B w prestiżowej sekcji Rapid Communications.