Pisa nella corsa per realizzare i nuovi nanotransistori a basso consumo

Sempre più piccoli e basso consumo: sono i transistor del futuro, ma non è detto che siano in silicio. Una classe di materiali bidimensionali si unisce infatti al grafene nella sfida per dominare l'elettronica del domani. Lo studio, recentemente pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology, è frutto del lavoro dei ricercatori dell'Università di Pisa che hanno collaborato con i colleghi dell'Istituto Italiano di Tecnologia, del Massachusetts Institute of Technology, dell'Università di Notre Dame, dell'Università di Dallas, della società di ricerca AMO e di Texas Instruments.

"Negli ultimi anni la comunità scientifica ha mostrato un forte interesse per i materiali bidimensionali come sostituti del silicio in elettronica - spiega Gianluca Fiori del dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Ateneo pisano - materiali dello spessore di un solo atomo come i calcogenuri dei metalli di transizione (TMD), il seleniuro di bismuto o il grafene, che per questo motivo sono promettenti per la realizzazione di transistor piccolissimi, fino a cinque nanometri, mentre quelli attuali sono circa 20 nanometri. Per rendersi conto delle dimensioni, un virus è circa 100 nanometri, un batterio è circa mille nanometri, e lo spessore di un capello è circa centomila nanometri".

Il transistor , inventato nel 1948 presso i laboratori Bell, è il motore principale della rivoluzione tecnologica che ha portato formidabili capacità di calcolo e comunicazione, nei nostri PC e nei nostri smart phone. La tecnologia attuale consente di mettere alcuni miliardi di transistor in un chip, un tassello di silicio di circa due centimetri quadrati.

"Questo studio è il risultato di una serie di progetti finanziati dalla commissione europea e del progetto di collaborazione fra l'Università di Pisa e il MIT Boston - ha sottolineato Giuseppe Iannaccone del dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Ateneo pisano – la tecnologia di produzione e di lavorazione di questi materiali è ancora allo stato embrionale, per cui si tratta di ricerche di frontiera fortemente interdisciplinari, con un orizzonte temporale a medio e lungo termine. Ad oggi, oltre ai transistor, questi materiali sembrano particolarmente promettenti per la realizzazione di sistemi elettronici flessibili per sistemi indossabili o applicati su superfici curve".

Ne hanno parlato: 
Repubblica.it
Stampa.it
Tirreno.it
StampToscana.it
PisaToday.it
GoNews.it
PisaInformaFlash.it
TecnologiaeRicerca.com
Tom's Hardware Italia
VillaggioGlobale.it
AmbienteAmbienti.it
PianetaUniversitario.it

Marumi Kado spiega gli obiettivi dei nuovi esperimenti a LHC

È tutto pronto al CERN di Ginevra per la ripresa degli esperimenti a LHC, l'acceleratore di particelle che due anni fa ha fornito la verifica sperimentale dell'esistenza del bosone di Higgs e che, dopo un periodo di pausa, tornerà a funzionare nei primi mesi del 2015. Il punto sullo stato dei lavori e sulle nuove prospettive della ricerca sono stati fatti a Pisa dal professor Marumi Kado, intervenuto all'INFN e al dipartimento di Fisica dell'Università, su invito del professor Vincenzo Cavasinni, per tenere un seminario dal titolo "Higgs e oltre". Il professor Kado, che è stato coordinatore della fisica del bosone di Higgs, dal prossimo anno sarà coordinatore generale della fisica di ATLAS, uno dei due grandi esperimenti a LHC che nel 2012 hanno scoperto il bosone di Higgs, a cui lavorano più di 3.000 ricercatori provenienti da ogni parte del mondo, compreso un nutrito gruppo di fisici pisani.

"La ripresa degli esperimenti - ha detto il professor Kado - sarà graduale, con un avvio a bassa intensità previsto per aprile 2015 e l'entrata a regime programmata entro la fine della successiva estate. Teniamo presente che, in pratica, ci troveremo di fronte a un nuovo acceleratore , perché l'energia di LHC sarà quasi raddoppiata, passando da 8 a 13 o 14 teraelettronvolt, e la sua intensità sarà decuplicata".

Il docente del "Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire" di Parigi ha poi spiegato quali siano le attese scientifiche legate a questa seconda fase di esperimenti. "Nel corso della prima fase - ha continuato il professor Kado – oltre a cercare l'esistenza di nuove particelle previste da modelli come la supersimmetria o modelli esotici che vadano al di là del Modello Standard, eravamo partiti con l'idea di verificare o meno l'esistenza del bosone di Higgs, sicuri di poter dare prove concludenti su quest'ultima questione. La scoperta del bosone ha profondamente cambiato il panorama della fisica, tantissime domande fondamentali hanno, a maggior ragione, ancor più grande rilevanza, l'orizzonte è potenzialmente più aperto e le linee guida su quello che possiamo aspettarci di trovare più tenui. La prossima sarà, insomma, un'avventura altrettanto emozionante e interessante, in cui dovremo dimostrare una maggiore determinazione a sperimentare e indagare in campi finora inesplorati".

La chiusura dell'incontro è dedicata alla biografia scientifica di Marumi Kado, che è nato a Parigi nel 1970 da padre americano, di origine giapponese, e madre italiana. Dopo essersi formato nella capitale francese, con la laurea e il dottorato in Fisica al laboratorio di Orsay, il professor Kado ha partecipato agli esperimenti Aleph sul collisionatore elettrone positrone al CERN negli anni '90 e successivamente all'esperimento D0 al collisionatore protone-antiprotone del Fermilab a Chicago. Da ultimo, è stato tra i principali protagonisti dell'esperimento ATLAS del CERN nella ricerca e studio della particella di Higgs. Dal prossimo anno ricoprirà in ATLAS il ruolo cruciale di coordinatore generale della fisica.