Les dichalcogénures de métaux de transition (TMDC) possèdent des propriétés optiques qui pourraient être utilisées pour faire fonctionner les ordinateurs un million de fois plus vite et stocker des informations un million de fois plus écoénergétiquement, selon une étude menée par la Georgia State University.

Les ordinateurs fonctionnent à l'échelle de temps d'une fraction de nanoseconde, mais les chercheurs suggèrent de construire des ordinateurs sur la base de TMDC, semi-conducteurs atomiquement minces, pourrait les faire fonctionner sur l'échelle de temps femtoseconde, un million de fois plus vite. Cela augmenterait également la vitesse de la mémoire de l'ordinateur d'un million de fois.

"Il n'y a rien de plus rapide, sauf la lumière, " a déclaré le Dr Mark Stockman, auteur principal de l'étude et directeur du Center for Nano-Optics et professeur des régents au département de physique et d'astronomie de l'État de Géorgie. "La seule façon de construire des ordinateurs beaucoup plus rapides est d'utiliser des optiques, pas l'électronique. Électronique, qui est utilisé par les ordinateurs actuels, ne peut pas aller plus vite, c'est pourquoi les ingénieurs ont augmenté le nombre de processeurs. Nous proposons les TMDC pour rendre les ordinateurs un million de fois plus efficaces. Il s'agit d'une approche fondamentalement différente de la technologie de l'information. »

Les chercheurs proposent une théorie selon laquelle les TMDC ont le potentiel de traiter l'information en quelques femtosecondes. Une femtoseconde est un millionième d'un milliardième de seconde. Un TMDC a une structure en réseau hexagonal qui se compose d'une couche d'atomes de métal de transition pris en sandwich entre deux couches d'atomes de chalcogène. Cette structure hexagonale contribue à la vitesse du processeur de l'ordinateur et permet également un stockage d'informations plus efficace. Les résultats sont publiés dans la revue Examen physique B .

Les TMDC ont un certain nombre de qualités positives, y compris être stable, non toxique, mince, léger et mécaniquement solide. Les exemples incluent le bisulfure de molybdène (MOS 2 ) et le diséléniure de tungstène (WSe 2) . Les TMDC font partie d'une grande famille appelée matériaux 2D, qui tire son nom de leur extraordinaire finesse d'un ou de quelques atomes. Dans cette étude, les chercheurs ont également établi les propriétés optiques des TMDC, qui leur permettent d'être ultrarapides.

Dans la structure en treillis hexagonal des TMDC, les électrons tournent en rond dans différents états, avec certains électrons tournant vers la gauche et d'autres tournant vers la droite en fonction de leur position sur l'hexagone. Ce mouvement provoque un nouvel effet appelé résonance topologique. Un tel effet permet de lire, écrire ou traiter une information en quelques femtosecondes.

Il existe de nombreux exemples de TMDC, donc à l'avenir, les chercheurs aimeraient déterminer le meilleur à utiliser pour la technologie informatique.